增壓器自鎖螺柱防松失效分析及擰緊策略優化

呂周情，高俊翠，荊慧敏

（1.上汽通用五菱汽車股份有限公司 技術中心，廣西 柳州 545005；2.東風柳州汽車有限公司品質保障部，廣西 柳州 545005；3.上汽通用五菱汽車股份有限公司 寶駿基地，廣西 柳州 545005）

本研究對象為增壓器與排氣歧管連接的雙頭螺柱，此處溫度最高可達1000 益，且受到發動機廢氣的脈沖沖擊，溫度的劇烈變化等，因此,此處的連接件可靠性要求較高，無法使用簡單防松方式，針對該情況，需要新型的防松設計及精準的擰緊控制策略。

1 問題的提出

某產品項目中一臺增壓發動機的渦輪增壓器與排氣歧管連接的鎖緊雙頭螺柱在整車路試時，出現與之相配的三顆螺母全部松脫的現象，位置如圖1 所示。此連接結構為螺柱安裝在渦輪增壓器渦殼上，再通過螺母將增壓器與排氣歧管連接緊固。螺母是被電槍擰入到雙頭螺柱上，查詢故障車輛歷史數據，擰緊數據合格，無返修，初步判斷為自鎖螺柱/螺母的自鎖力不足，故在查找螺柱失去設計上的自鎖功能原因的同時，考慮從螺母擰緊程序上實現監控螺柱自鎖的功能是否有效。

圖1 螺母松脫的位置及零件

2 失效螺柱自鎖方式分析

所分析的增壓器與排氣歧管連接雙頭螺柱的自鎖方式即為摩擦防松的一種，其方法是在正常螺紋的雙頭螺柱基礎上，在螺紋圓周每個120毅方向上均勻壓三條長度為24 mm 的壓痕。普通螺紋的螺母擰入后，螺母螺紋遭到破壞，螺紋副的摩擦力增大，再反向松出時，會有一定的力矩，從而達到自鎖功能[1]。……