车用螺纹紧固件的结构及使用特点
编辑:admin 发布时间:2022-09-02 浏览:109

  螺纹紧固件是将汽车的部件连接起来的装置,是汽车维修技术人员接触 最多的零件,现代汽车中使用了数百种紧固件。

  一、螺纹紧固件的定义及分类 汽车的零部件最常见的紧固件如图1所示,拧紧螺栓时在螺栓上引起的

  力如图2所 示,作用在被紧固件上的力为夹紧力。常用螺纹标准是米(公)制 螺 纹,少部分从美国、英国来的进口车可能用寸制螺纹(UNC, UNF),此外车上部 分传感器和螺塞还使用圆柱管螺纹和圆锥管 螺纹。

  二、螺纹紧固件使用注意事项 1、不同的螺纹类型不可以相互代用,否则会导致螺纹损坏。为防止对

  紧固件造成损坏,螺纹紧固件装配时需先用手(或手指)拧紧螺栓或螺母的前3~5 圈,否则很可能会造成损坏。

  2、按螺栓和螺母在拧入时的方向分为右旋和左旋螺纹,但左 旋螺纹不 常用,上印有字母“L”,右旋螺纹较为常用。右旋螺纹顺 时针旋转是拧紧(右 旋紧,左旋松),左旋螺纹逆时针方向是拧紧。

  3、使用预先确定的拧紧力矩是控制紧固件张力的最常见的方 法。轴向 张力与施加在某些特定条件下的扭矩成正比,最常见的 条件是干净干燥、良好 的螺纹。此时,在螺纹上的摩擦消耗了所 用扭矩的40%,螺栓头部和配合表面之 间的摩擦用了50%的扭 矩,剩下的10%用于拧紧螺栓。干燥的表面摩擦力最大, 当紧固 件上涂了润滑剂时,摩擦力变小。

  4、注意,维修手册上规定的旋紧螺纹件的扭矩是指干净无油 条件下。 有油污的螺纹件即使按规定扭矩旋紧后,对零部件夹紧 力仍可能不稳定或不足。 因此,除非维修手册上另有规定,否则 是指干燥干净的螺纹。

  三、紧固件强度等级 钢制连接用螺栓性能等级分为3.6、4.6、4.8、5.8、6.8、 8.8、9.8、

  10.8、12.9等10余个等级,如图3所示。其中等级为 8.8或更高的公制紧固件必 须有标记,8.8级及以上的螺栓材质为 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。

  ISO公制螺栓强度等级标号是由两部分数字组成,分别表示 螺栓材料的 公称抗拉强度值和屈强比值。例如4.8级的螺栓,其 含义是此螺栓的抗拉强度为 400MPa;螺栓材质的屈强比值为 0.8,屈服强度为400×0.8=320MPa。

  螺栓强度等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺 栓,不管 其材料和产地是否相同,只要性能相同,更换时选用相 同性能等级即可。换用 强度较低的螺栓容易折断,强度较高的螺 栓也并不总是安全的,强度更高的螺 栓往往更脆,可能会在特定 的应用中出现故障,而且成本也更高。螺母上的等 级标记与螺栓 上的标记相同,如图3中右图所示。

  四、有效力矩型螺纹紧固件 有效力矩型螺纹紧固件(图4)俗称“自锁螺栓和自锁螺 母”,它通过在

  有效力矩型紧固件分为全金属有效力矩型紧固件、尼龙结合 面有效力 矩型紧固件、螺纹剖面变形式有效力矩型螺栓和螺纹部 位失圆式有效力矩型螺 栓四种类型。

  全金属有效力矩紧固件通过有意设计的紧固件扭曲或变形来 形成螺纹 接合面。例如,图5(b)中自锁螺母顶部有一个弹簧板, 该弹簧板压在螺纹上, 使螺母很难松开,拆卸后,这种螺母仍可 再次使用。图 4中的7有螺纹剖面变形 式有效力矩型螺栓,顾名 思义是螺纹拧紧时变形而产生防松阻力。尼龙接合面 有效力矩紧 固件在紧固件螺纹上采用了尼龙材料来形成螺纹接合面。

  有效力矩紧固件是否可再次使用取决于紧固件和配对物均 清诘且未损 坏,紧固件和配对物就位前应能形成规定的最小扭 矩。例如:全金属有效力矩 M8螺纹件最小扭矩0.8Nm、M10 ,1.4Nm;尼龙接合面有效力矩M8螺纹件0.6Nm、 M10,1.1Nm;大致是自锁螺母如用手可轻松旋入则不可再使用。

  涂螺纹锁止剂式有效力矩型紧固件(图4中6)再次使用前,应 切去原配 对螺纹上的螺纹锁止剂,否则拧紧力矩难于准确,然后在 螺纹末端涂上少量的 紧固锁止剂,即可在拧入螺栓时将紧固锁止剂 带入螺纹中。当使用高强度锁止 剂时,有时可用加热(使用加热枪) 来软化材料后再旋松;过量使用锁止剂会导 致在松开过程中损坏螺 纹或使螺栓断裂,还可能会导致塑料部件破裂,所以切 勿将锁止剂 与塑料部件接触。此外,使用锁止剂会增大松动扭矩,拆卸时注意 不 要损坏螺栓。

  五、塑性区螺栓(屈服力矩型紧固件) 将螺栓旋紧到超出弹性范围,这个范围的大小与螺栓张紧度 (轴向拉力)

  和旋转角度成正比例增加,如图6所示。塑性区螺栓很 好地避免扭矩过大或过小 的问题,因为它先拧至规定扭矩,尔后 又要再拧紧一个或几个角度,但从图6 可见,在塑性区范围内再 怎么紧固,只有螺栓旋转角改变了,而轴向拉力增大 较小,可视 为未改变,而如果普通高强度螺栓这样拧紧,扭矩(轴向拉力)则 会 超标。这种拧紧法可降低相对于螺栓旋转角轴向拉力的不均匀 性,使螺栓的轴 向张力稳定。

  塑性区螺栓能提供高且稳定的轴向张力,常用作汽缸盖、连 杆轴承盖、 曲轴轴承盖、曲轴与飞轮等处的固定螺栓。例如:连 杆轴承盖螺栓扭矩过大, 将使轴承的油隙过小,这可能导致轴承 卡死;另一方面,扭矩过小可能导致运 转时螺栓松动并脱落,从 而导致严重的发动机损坏。

  此外,塑性区螺栓头都是12角形的(外或内12角形),对安 装位置的空 间要求可能更小。拧紧塑性区螺栓需要遵照修理手册 中的指示,因为拧紧塑性

  区螺栓的方法是螺栓先拧紧到规定的力 矩,然后再一次或分几次拧紧一定角度。 拆卸后是否重新使用塑性区螺栓,可按维修理手册中的指示 来定。如

  果GM车规定是更换,而TOYOTA车是测量螺栓直径的 收缩值来决定。例如,图7(a) 是TOYOTA车2ZR-FE发动机连杆 螺栓,标准直径为7.2~7.3mm,极限最小直径为 7.0mm。在测 量区域中使用游标卡尺测量,如果测量结果小于7.0mm,则须更 换 螺栓。

  六、深凹槽型螺栓 没有强度标记的深凹槽型螺栓是六角头上有减重凹槽的法兰 螺栓,是

  按法兰外径进行的分类(图8),它们的法兰外径比带有法 兰头的标准螺栓的直径 要大。安装这类螺栓应小心地装在正确的 位置并施加规定的扭矩。

  七、均匀支承应力螺栓 均匀支承应力螺栓(图9)的结构能防止松动。因为在它螺栓头 的下法兰

  面上滚压或锻造一个5~60′的小角度,这会导致法兰 在螺栓拧紧时弯曲,从而

  八、内六角花形头螺栓 这种螺栓(图10)的结构能承受来自套筒到螺栓的更大的扭矩。在螺栓强

  度不变条件下,对安装位置的空间要求可更小。按 使用旋紧扳柄不同,分为“T 型”和“E型”。