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螺栓紧固技术的理解和活用技巧

发布日期:2024-03-06 16:57:10   浏览量 :44
发布日期:2024-03-06 16:57:10  
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在一部轿车上平均每车用紧固件500种/50kg/4000个,根据最近公布的数据,在汽车行业23%的维修问题是由紧固件松脱引起的,12%的新车存在紧固件松紧度不正确的问题。

螺栓连接的装配简单,拆卸方便,利于检修,可以增加预紧力防止松动,不会引起连接处材料成分相变。缺点是增加紧固件零件和重量,在受力较大的场合需要进入预紧和防松。而且在螺栓连接的缝隙处容易有腐蚀的发生,从而造成连接失效。

一、紧固件基本知识

1、常用到的紧固件主要有

2、紧固件的标注


3、紧固件的性能等级

螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。小数点前面的数字代表材料的抗过强度极限的1/100,小数点后面的代表材料的屈服极限与抗拉强度极限之比的10倍。

例如:性能等级10.9级高强度螺栓,其含义是:

1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级;

2、螺栓材质的屈服比值为0.9;

3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级;

螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。

螺母的性能等级分7个等级,从4到12,数字粗略表示螺母保证能承受的最小应力的1/100。

螺栓和螺母的性能等级应配合使用,如8.8级螺栓与8级螺母配合使用。


二、螺纹紧固原理和力矩设定

1、紧固扭矩和预紧力

2、螺栓被紧固的变形关系

3、通过螺纹产生夹紧力把被连接件夹紧

4、预紧力和摩擦力的关系

5、紧固的扭矩必须控制在一定范围

一定要确保施加的扭矩达到最小需要扭矩


施加的扭矩不要超过使用极限


6、紧固力矩的设定

(1)首先根据被紧固件的受力情况确定所需的预紧力;

(2)根据预紧力选取规格、性能等级合适的紧固件;

(3)根据预紧力、摩擦系数、计算得到紧固扭矩。


三、紧固力矩检测方法

1、拧紧法:也称增拧法,适用于重要紧固件检验。

重要部位的螺栓联接的紧固扭矩应按安装的技术条件,采用拧紧法进行检验,检验方法:用扭力扳手平稳用力逐渐增加力矩(切忌冲击)当螺母或螺栓刚开始产生微小转动时,它的瞬时扭矩值最大(因要克服静摩擦力),继续转动,扭矩值就会回落到短暂稳定状态,这短暂稳定状态时的扭矩值即为检查所得的扭矩。

特点:操作简单,但质检人员必须熟练,即要均匀用力,又要准确的读取“短暂稳定状态的扭矩值”。

2、标记法:也称复位法,划线法,转角法等,适用与关键紧固件检验。

对于关键紧固件,使用扭力扳手采用标记法进行检验。检验前先在被检螺栓头部或螺母与联接件上划一道线,确认螺栓头部或螺母与被联接件相互间的原始位置。然后将螺栓或螺母送开,再用扭矩扳手将螺栓头或螺母拧紧到对准线的位置,这时的最大扭矩值再乘以0.9~1.1所得的值即为检查所得的扭矩。

特点:要求技术水平不高,必须划线确定原始位置,然后松开再拧紧,操作烦琐,不适合一些有防松动功能的紧固件。


四、紧固等级的划分和控制方法

依据对汽车的安全性、法规性的影响程度,总装科的力矩分为三个等级,如下表所示:


依据各力矩等级的定义,对各力矩等级力矩的保证方法规定如下:


五、力矩衰减的原因

1、振动;2、软连接;3、表面粗糙度;4、应力消除;5、螺纹的配合精度;6、接触面过小;7、间隙消除;8、力矩超过紧固件强度,紧固件出现塑性变形;9、温度;10、表面漆膜


六、螺纹紧固的各种防松方式


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