紧固件设计选用指南课件.ppt

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1、汽车紧固件设计选用指南汽车/发动机紧固件的重要作用单车上紧固件品种数单车上紧固件重量Kg单车上紧固件总数紧固件成本比例（美国）紧固件成本比例（中国）高强度紧固件比例轿车5005040002.4%1.13%32%中重型卡车5508871002.6%1.39%35%召回案紧固件占比重根据美国《紧固件报告》杂志的统计，售出产品召回案中有80%是由于紧固件问题引起的，其中零件混杂、缺陷以及安装问题和零件设计错误是最主要的肇事原因。下表是一辆汽车中紧固件数量及占整车成本比重统计：紧固件的功能介绍紧固件分为螺纹联接紧固件和非螺纹联接

2、紧固件，非螺纹联接紧固件主要指铆钉、焊接销钉、联接销钉等，发动机除标牌使用非螺纹紧固件外，绝大多数是螺纹紧固件。所谓螺纹联接就是用螺纹紧固件把两个或更多的被联接件夹紧在一起,以便抵抗各种外载荷,而被联接件不分离,不滑移,或者接合面不洩漏。为此,在施加外载荷之前,需拧紧螺纹紧固件,以加紧被联接件。称拧紧螺纹紧固件为预紧,称该力为轴向预紧力。紧固件的功能介绍扭矩轴向预紧力夹紧力紧固件的功能介绍预紧过紧螺纹牙剪断预紧过松螺栓拧断被联接件静力破坏螺栓疲劳破坏被联接件滑移分离零件质量与成本增加加载加载顾客对紧固件的要求紧固件功能结

3、构尺寸和形位公差精度抗拉强度、疲劳强度抗蚀性高温强度稳定性（发动机特殊装配部位）环境保护要求防松性能摩擦系数稳定性-装配性能紧固件的功能介绍良好的经济性紧固件的功能实现螺栓、螺钉的螺杆有两部分组成：无螺纹杆部（俗称“光杆”）和螺纹部分。1、无螺纹杆部的直径和长度无螺纹杆部的长度是选择螺栓规格的基本参数之一。该长度一般等于被连接件的夹层厚度，所以，也可以将该长度叫做螺栓的夹紧长度。对于抗拉螺栓，该长度一般包括螺纹收尾，即通常意义上的lg；对于抗剪螺栓，该长度不包括螺纹收尾即通常意义上的ls。2、螺栓末端倒角端或倒圆端需要在

4、滚压螺纹前在坯料上预先进行倒角或倒圆，以改善螺栓的自动对中性。按设计理念不同，还有采用大锥端的、偏锥自动定心端、螺纹圆弧端等。不完整螺纹的长度不大于2倍螺距。在螺纹联接时，不完整螺纹不能受力。因此螺栓的装配和机械性能试验时，必须保证螺栓伸出螺母顶面2倍以上螺距长度，以确保螺栓的完整螺纹受力。紧固件的功能实现3、螺栓长度增量国家标准、国家军用标准和航空航天紧固件标准不同，具体见下表：MJ螺纹螺栓（1）普通螺纹螺栓中、短螺纹螺栓长、全螺纹螺栓国家军标准螺栓（2）国家标准螺栓螺栓长度范围长度增量螺栓长度范围长度增量螺栓长度范围

5、长度增量螺栓长度范围长度增量≤301≤1002≤121＜61＞12、＜10026-16216-204＞30、＜1002＞1004≥100420-90590-20010≥1004＞20020（1）摘自ISC/TC20/SC4第389号决议，（2）摘自GJB3371-1998《普通螺纹螺栓》。紧固件的功能实现4、螺纹长度按照ISC/TC20/SC4规定，螺栓的螺纹长度分为长螺纹、中螺纹和短螺纹，他们的长度见下表，长螺纹适用于抗拉螺栓，如发动机用高强度螺栓、短螺纹适用于抗剪螺栓；中螺纹适用于承受拉剪复合载荷的螺栓。需要注意的是

6、：中、短螺纹的螺栓长度包括螺纹收尾，长螺纹的螺纹长度不包括螺纹收尾。紧固件的功能实现螺纹公称直径MJ螺纹（1）普通螺纹（不含收尾）短螺纹含收尾中螺纹含收尾长螺纹不含收尾螺栓总长≤125200≤螺栓总长＞125螺栓总长＞200≤1250MPa＞1250MPa591212.51616--61014151818--71115162020--811.516.517222228-1014.520.521262632-121622.523.5303036-141926.527.5343440-1620.528.53038384457

7、1822.53133424248612024.533.535.5464652652226.53638-5056692429.541.243.5-546073紧固件的功能实现螺纹精度螺纹精度对螺栓的装配质量有决定性影响。欧美国家的航空航天行业普遍追求高精度，采用MJ螺纹的螺栓均采用4h6h。高精度的螺纹不仅能实现结构的精装配，而且有利于实现自锁螺母的防松。在国家标准中，螺栓螺纹大都选用6g。螺纹牙底圆弧半径螺栓螺纹的牙底是产生应力集中的主要部位，牙底圆弧半径小的螺纹，对于高强度螺栓更容易引起应力集中，严重影响螺栓的疲劳强度

8、。因此必须对高强度螺栓的螺纹牙底圆弧半径进行限制。性能等级在8.8级以上的普通螺纹螺栓的牙底圆弧半径不能小于0.125P，MJ螺纹螺栓的牙底圆弧半径不能小于0.1501P。螺纹收尾和肩距紧固件的功能实现螺栓种类普通螺纹MJ螺纹一般短的长的螺纹收尾≤2.5P≤1.25P--≤2P≥1P≥0.6P肩距≤3P≤2P≤4P≤