在汽车事故中,其中有一项事故为紧固件螺栓断裂导致轮胎飞出,也就是我们常说的爆胎。这样的事故实际上并不少见,为何会导致汽车轮胎爆胎呢?今天我们大家就来一起查看一下真正的“凶手”是谁。

  根据市场数次发生轮胎螺栓断裂事件的调查,得知导致汽车轮胎爆胎的根本原因是装配时拧紧力矩不合格。这到底是怎么一回事呢?中华标准件网根据对紧固件知识的了解,带大家首先了解下螺纹拧紧原理及拧紧力矩的控制方法。

  紧固件螺纹拧紧原理中最重要的包含六个要点为:螺纹原理、螺纹拧紧、螺纹紧固件中的受力情况、拧紧力矩和紧固轴力的关系、影响预紧力因素和紧固件拧紧的实质。

  看上图所示,以倾斜角β的线,围绕圆柱或圆锥运动时,圆柱或圆锥上就形成了螺旋线。沿着螺旋线产生的沟漕和突起物就是螺纹。圆柱的外侧螺纹叫外螺纹。圆柱的内侧螺纹叫内螺纹。螺纹是内、外一组同时使用的。

  拧紧是用螺栓、螺母把零件连接起来,不能松动。为了不让其松动,必须在螺栓.上施加一个叫“轴向力”的适当拉力(拧紧力)。

  实际作业中,因为直接测量轴向力困难,所以螺栓、螺母拧紧时,用“扭矩”代替。

  其中,K:扭矩系数,与支承面粗糙度和润滑情况、螺纹副精度和润滑情况等有关。

  II、摩擦系数下降,K值变小,则预紧力Ff增大,可导致螺纹连接破坏失效。

  注:螺纹的摩擦性能主要根据:螺栓材质、制造精度、表面处理、实际装配工艺条件等。

  注:螺纹连接的可靠性主要根据螺栓的轴向夹紧力,夹紧力通常只可以通过控制拧紧扭矩或转角来实现。

  I、轴向预紧力下限值:由连接结构的功能决定,此值一定要保证被联接件在工作过程中始终可靠贴合;

  II、轴向预紧力上限值:由螺栓(螺母)和被连接件的强度决定,此值一定要保证螺栓及被联接件在预紧和服役过程中不发生破坏。(如:螺栓拉长、拧断、脱扣、被联接件压陷/破裂等)

  拧紧力矩操控方法主要有五种分别为:扭矩直接控制法、扭矩控制-转角监控法、扭矩+角度控制法、屈服点控制法和螺栓长度法

  注:扭矩控制法受扭矩系数影响较大,90%以上用于克服摩擦力,精度很低,通常用在非关键部位。

  I、风动定扭枪:(传感断气式、油压脉冲、机械离合式-克服反作用力) 等;

  在采用扭矩控制的同时,用紧固转角θf作为指标对预紧力进行监控的控制方法。

  注:该方法装配精度高,可控制在5%以内,通常用于较高的装配部位,抗松动、抗疲劳性能较佳,为拧紧装配工艺的发展方向。

  1)拧紧系统先将螺栓拧至一起始力矩(50%),然后系统不断计算扭矩/转角斜率,当螺栓材料达到屈服点(扭矩不再增加,而角度增加很快)斜率急剧下降,则系统发出控制信号。

  注:该方法具有可最大限度地利用螺栓强度的优点,同时,对螺栓自身的屈服强度及抗拉强度有严格的要求。(适用: 塑性区域)