淺談商用車(chē)常用螺栓結(jié)構(gòu)及防松能力提升方法

韋增文

摘 要：目前商用車(chē)領(lǐng)域常用的螺栓防松方法分為三類(lèi)：摩擦防松、機(jī)械防松和永久防松；三種防松方法按不同的防松原理又分別采用了不同的螺栓結(jié)構(gòu)，每種螺栓結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合也各不相同。為保證商用車(chē)產(chǎn)品品質(zhì)，首先要在螺栓設(shè)計(jì)時(shí)按不同的應(yīng)用場(chǎng)合選用更優(yōu)的螺栓結(jié)構(gòu)，并針對(duì)不同螺栓的防松原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)實(shí)施最適用的擰緊工藝技術(shù)。

關(guān)鍵詞：商用車(chē)螺栓結(jié)構(gòu)；防松能力提升方法

螺栓聯(lián)接是汽車(chē)產(chǎn)品零部件組裝的最常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)方式，螺栓聯(lián)接的可靠性是評(píng)判汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量水平高低的最基本質(zhì)量特性。而商用車(chē)有自重、載重量大的特點(diǎn)，商用車(chē)螺栓聯(lián)接后受沖擊、震動(dòng)、變載情況下的防松能力也更強(qiáng)相關(guān)的體現(xiàn)了商用車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量水平的高低。

下面來(lái)談?wù)勆逃密?chē)常用的螺栓防松結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用、以及如何提升商用車(chē)螺栓防松能力。

1 商用車(chē)常用螺栓防松結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)介紹用的防松結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合各不相同，分用最為普遍，主要采用的防松結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)商用車(chē)常用螺栓防松方法分三類(lèi)：摩擦防述如下： 用場(chǎng)合如表 1： 松、機(jī)械防松和永久防松；這幾類(lèi)防松方法采1、摩擦防松。摩擦防松在商用車(chē)領(lǐng)域應(yīng)2、機(jī)械防松。

1.1 摩擦防松 螺栓、螺母、彈簧墊圈 彈簧墊圈材料為彈簧鋼，裝配后墊圈被壓平，其反彈力及切口嵌入能使螺紋間保持壓緊力和摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)防松。 由于彈力不均，不十分可靠，多用于非關(guān)鍵工序的聯(lián)接。對(duì)聯(lián)接表面不允許劃傷和經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合不宜選用。

1.2 摩擦防松 雙螺母 兩個(gè)螺母對(duì)頂擰緊，使螺栓在旋合段內(nèi)受拉而螺母受壓，構(gòu)成螺紋聯(lián)接副縱向壓緊；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、防松效果好、成本低、質(zhì)量大[1]。 多用于低速重載或載荷平穩(wěn)的場(chǎng)合；商用車(chē)部分工序使用：如發(fā)動(dòng)機(jī)懸置固定等。

1.3 摩擦防松 非金屬嵌件六角鎖緊螺母 當(dāng)外螺紋件擰入后，由于尼龍材料良好的彈性產(chǎn)生鎖緊力，達(dá)到鎖緊；即便沒(méi)有預(yù)緊力的情況，也需要一定松退力矩才能拆卸、而尼龍老化后失去彈性使鎖緊力倍增，鎖緊效果好。 由于其良好的防松效果，被廣泛應(yīng)用于商用車(chē)產(chǎn)品各工序，如傳動(dòng)軸連接等；但由于尼龍熔點(diǎn)的限制，高溫場(chǎng)合一般不宜使用。

1.4 摩擦防松 六角法蘭面型式螺栓、螺母 采用六角法蘭面、具有加大的支承面直徑，相對(duì)于傳統(tǒng)螺栓，在一定的預(yù)緊力下可獲得更好的防松效果，是目前較新型的結(jié)構(gòu)型式。 適用于高強(qiáng)度 （8級(jí)及其以上 ）緊固件，在商用車(chē)重要的聯(lián)接場(chǎng)合廣泛采用，如發(fā)動(dòng)機(jī)、橋等，成本相對(duì)高。

3.1 永久防松 材料粘合 采用厭氧膠粘結(jié)劑涂于螺紋旋合表面，擰緊螺母后粘結(jié)劑能夠自行固化，防松效果良好，方法簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)有效。 盲孔螺紋裝配時(shí)一般都在螺栓螺紋上涂抹厭氧膠粘結(jié)劑；適用于不經(jīng)常拆卸的部位。

3.2 永久防松 鉚釘 采用拉鉚工藝使鉚釘壓入連接件安裝孔，鉚釘圓頭受力使鉚釘套管脹開(kāi)，鉚釘固定在連接件孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)連接。 主要應(yīng)用于商用車(chē)車(chē)架，適用于不經(jīng)常拆卸的部位。

較為常見(jiàn)，主要采用的防松結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合如表 2：

3、永久防松。永久防松在拆卸時(shí)需要破壞螺紋緊固件、無(wú)法重復(fù)使用，其特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合如表 3：

2 根據(jù)以上介紹不同螺栓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用場(chǎng)合，在設(shè)計(jì)時(shí)選用更優(yōu)的螺栓結(jié)構(gòu)，并結(jié)合其防松原理實(shí)施最適用的擰緊工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)螺栓防松能力提升。

2.1 螺栓防松結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

2012年以前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的商用車(chē)產(chǎn)品使用的螺栓防松結(jié)構(gòu)中，60%以上采用的是“螺栓 +螺母 +彈簧墊圈”防松結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的螺栓擰緊后，由于彈簧墊圈與螺栓之間的彈力分布不均，螺栓在受變載沖擊、振動(dòng)沖擊后容易松動(dòng)，因此 2012年以前、國(guó)內(nèi)商用車(chē)螺栓松動(dòng)故障率高于 12‰；2013年以后，各大商用車(chē)主機(jī)廠在重要聯(lián)接部位普遍采用了“六角法蘭面型式螺栓、螺母”、“帶嵌件六角鎖緊螺母”替代了過(guò)去的彈簧墊圈防松結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)的優(yōu)化上為防松能力提升提供了保障；

2.2 螺栓擰緊工藝技術(shù)優(yōu)化：

2.2.1

螺栓擰緊設(shè)備的優(yōu)化。商用車(chē)領(lǐng)域過(guò)往不注重?cái)Q緊設(shè)備的精確度，普遍采用的是最普通的沖擊式風(fēng)扳機(jī)、其擰緊精度僅為 20%-30%，且由于使用過(guò)程中內(nèi)部元件反復(fù)受沖擊、其輸出的擰緊力衰減嚴(yán)重，需要每天不定時(shí)點(diǎn)檢更換風(fēng)扳機(jī)；近年來(lái)，各大商用車(chē)主機(jī)廠在擰緊設(shè)備優(yōu)化方面下足了功夫，在重要聯(lián)接部位采用了多軸聯(lián)動(dòng)定扭擰緊機(jī)、油壓脈沖式定扭風(fēng)扳機(jī)、定值式扭力扳手等，優(yōu)化后擰緊精度提升到 5%-15%；

2.2.2

螺栓擰緊力矩標(biāo)準(zhǔn)的提升、優(yōu)化。隨著螺栓等標(biāo)準(zhǔn)件的自身質(zhì)量提升，其能承受的拉力、剪切力等也在不斷提升，因此，我們需要通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)求得當(dāng)下螺栓等標(biāo)準(zhǔn)件的最大屈服極限，以最接近屈服極限來(lái)設(shè)定螺栓擰

緊的力矩值，確保在不超出螺栓屈服極限的前提下、又最充分的擰緊螺栓，提升防松能力。

近兩年來(lái)，螺栓防松新技術(shù)在商用車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用、優(yōu)化越來(lái)越多，如施必牢螺栓技術(shù)等；相信通過(guò)不斷的創(chuàng)新、優(yōu)化，即便是商用車(chē)的自身工況相對(duì)惡劣，其 3MIS螺栓松動(dòng)故障率也能夠?qū)崿F(xiàn) 0故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]聞邦椿 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 .2010年 .