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什么是螺紋接頭
螺紋接頭:由緊固件將幾個汽車零件連結(jié)在一起的一個機械系統(tǒng)。 如下圖:螺栓、下系桿支架、變速箱殼體組成了一個螺紋接頭。 2 汽車上為什么要用螺紋接頭 除了螺紋接頭外,還有其他的方法來連接兩個或更多零件,如焊接法、鉚接法和膠接法,構(gòu)成接頭。為什么汽車設計中的接頭主要為螺紋接頭呢?這是由于: A 汽車成本; B 大規(guī)模生產(chǎn)(例如,一個工廠,每天要組裝1百萬個接頭/1000輛車); C 維修時便于拆卸; 使用螺紋接頭要比其他連接方法好。 3 優(yōu)秀的螺紋接頭有哪些特征 3.1 實現(xiàn)功能 如下圖所示為某變速箱放油塞螺栓接頭。該接頭存在的意義為便于舊變速箱油流出,那么它需要保證油的流速,且需要實現(xiàn)擰緊狀態(tài)的密封功能。這就決定了殼體內(nèi)螺紋孔和螺栓的尺寸不能太??;而密封功能需要靠墊片解決。 放油塞螺栓接頭 下圖為某自動擋飛輪到發(fā)動機曲軸接頭,該接頭需要實現(xiàn)飛輪和曲軸間扭矩的傳遞。 自動擋飛輪到發(fā)動機曲軸接頭 又如下圖的后上控制臂到車輪支架接頭和后上控制臂到后副車架接頭,它們使得車輪支架可以在一定范圍內(nèi)運動。 3.2 易于裝配 還以前述后上控制臂到車輪支架接頭為例。設計時應考慮使得該接頭不被其他零件遮擋,這樣可以很輕易地更換后上控制臂。 如下圖為某車型擺臂球頭到轉(zhuǎn)向節(jié)接頭。要更換擺臂或轉(zhuǎn)向節(jié)時,需要將該接頭松開,但由于球頭和轉(zhuǎn)向節(jié)間的錐面接觸,該接頭松開時需要專用工具,極為不便。 擺臂球頭到轉(zhuǎn)向節(jié)接頭 3.3 發(fā)生失效時易于識別 繼續(xù)后上控制臂到車輪支架接頭。仔細看下圖,在螺母下有一個花形墊片,它的作用是防止襯套失效后后上控制臂和車輪支架間直接分離。假設襯套發(fā)生失效,后上控制臂和車輪支架間會有異響,便于司機發(fā)現(xiàn)。 某公司曾經(jīng)因為類似接頭無該花形墊片而造成消費者車輛事故,后續(xù)引發(fā)大面積召回。 3.4 適當?shù)脑O計余量 仍然以后上控制臂到車輪支架接頭為例。應根據(jù)各種工況下的輪心力推算出夾緊后上控制臂和車輪支架需要的螺栓拉伸力,然后根據(jù)擰緊方法選擇相應尺寸和強度等級的緊固件。緊固件小了提供不了足夠的夾緊力,緊固件過大后零件重量上升,零件價格和整車油耗均會增大。故需要保證適當?shù)脑O計余量。 4 螺紋接頭常用擰緊方法 4.1 常用的擰緊方法 目前汽車工業(yè)上使用最多的為扭矩法和扭矩轉(zhuǎn)角法。 扭矩法是在緊固件上施加一定的扭矩,使其緊固的方法。 扭矩轉(zhuǎn)角法是在扭矩法的基礎上,再擰緊一定的角度的方法。 4.2 扭矩法的優(yōu)缺點 扭矩法只有扭矩一個控制參數(shù),故對裝配工具的要求較低,相應地對裝配實施人員的培訓較為容易,使得裝配成本較為低廉。 但也正是扭矩法只能控制扭矩,使其緊固螺栓或螺母時不能控制螺栓進入屈服,只能使用螺栓的彈性段,使得螺栓的利用率較低,不能釋放螺栓的全部潛力。 4.3 扭矩轉(zhuǎn)角法的優(yōu)缺點 相對于扭矩法,扭矩轉(zhuǎn)角法可以額外控制擰緊轉(zhuǎn)角,這使得該方法可控制螺栓進入屈服區(qū),能發(fā)揮螺栓的全部潛力,螺栓利用率較高。這樣可以使用更小規(guī)格的緊固件達到相同的夾緊力。 但是扭矩轉(zhuǎn)角法增加了對角度的控制,它需要更為復雜的擰緊工具,同時對裝配實施人員的要求也更高,這些都使得裝配成本變得更高。 后續(xù)將逐步介紹螺紋接頭相關知識,盡請期待。