螺栓紧固技术的理解和活用技巧

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