螺栓紧固技术的理解和活用技巧

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。

7、通过实验确定紧固力矩

Schatz 多功能螺栓紧固分析系统

拧紧装置： 含扭矩/角度传感器

螺栓、螺母装配夹具构造，套筒驱动螺母转动，同时传感器连续测出拧紧扭矩。

1、根据螺栓的公称直径、螺距、性能等级，查国际《GB-T 3098.1-2000 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》中的表7或表9得到螺栓的保证载荷。

2、按照国际标准《ISO 16047-紧固件的扭矩/预紧力测试标准》测试中预紧力取保证载荷的75%。

3、将螺栓的公称直径、螺距、性能等级和预紧力作为设备的输入参数；

4、试验设备可通过传感器测出从开始拧紧，到预紧力达到设定值过程中的以下参数：

（1）紧固扭矩

（2）螺纹扭矩

5、通过软件程序，可计算出其他系数，如支承面扭矩、螺纹扭矩、支承面摩擦参数、螺纹摩擦系数、扭矩系数。

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

    

耐落扣胶的防松原理

一般螺丝业界生产螺丝走下限值，螺帽走上限值，螺丝锁紧后形成单面摩擦，螺丝与螺帽间产生齿间隙，使得螺丝更不易维持螺牙夹紧力而产生松脱！

化学胶的防松原理

防松型化学胶之选择-胶系

将含有粘合剂的微粒胶囊混合物在螺栓部位进行特殊加工，使螺栓本身具有密封和锁固性能的加工技术。

拧紧螺栓时开始反应： 经MEC加工过的螺丝不使用时不会发生任何反应，一旦进行拧紧时，微粒胶囊破裂，锁固剂渗出并立即聚合，开始发挥作用。

只需将螺丝和锁固剂以及密封剂合为一体，直接使用就发挥很好的作用。