摘要:改革开放以来,我国的社会经济飞速发展,处于发展的高速时期,汽车等奢饰品进入了挨家挨户,这一定程度上的造成了环境污染严重的情况,因此汽车的排放标准逐步提高,汽车的环保性轻量化渐渐重视起来,故而对汽车中螺纹连接件的制造方面,和螺纹连接件的拧紧技术方面做出了更高的需求。
关键词:螺纹,连接技术,拧紧技术
目前来看,在汽车的零部件的连接方式中,最常用的四种方式(螺纹连接、焊接、铆接和粘胶联接)之一,便是螺纹连接。在精准度方面,便捷度方面,螺纹连接技术的优势更加明显,同时螺纹连接技术相对其他技术来说,对相关工作人员的技术要求较低,这大大降低了螺纹连接技术使用的门槛,因此螺纹连接技术成为了最基础的汽车制造技术之一,另一方面,螺纹连接并不需要价格昂贵的大型操作系统,对于汽车制造企业来讲,降低了汽车制造的成本,增加了汽车制造企业的经济效益。
1.螺纹件及连接
1.1螺纹件
众所周知,在汽车制造领域,最常见、最实用的两个螺纹件分别是螺栓与螺母,这也是标准化生产的两个配件。据PSA标准所知,在汽车制造行业,螺栓的使用等级大小不一,一般分为五个级别,它们分别为4.8、6.8、8.8、10.9、12.9。而螺母的使用等级,最常用的仅有四个,而它们分别为5、8、10、12。不同型号的汽车,不同价位的汽车,使用的螺栓与螺母的等级也不同。简单来讲,在螺纹件处理方面,在螺纹件的装卸过程中,4.8与6.8级别的螺栓,必须配置五级螺母,此外的螺栓只需要配置相同等级的螺母,这也是由螺栓和螺母的抗拉程度,或者说是螺栓与螺母的屈服程度决定的,并且在螺母的等级判定方面,保证汽车的载荷量也是十分关键的【1】。
标准化的螺栓与螺母,并不能满足所有汽车制造过程,这便需要非标准化螺栓与螺母的混合使用,例如双头的螺栓,螺柱,这些非标准化的螺栓与螺母,正是为了,在标准化螺栓与螺母,对于某些汽车制造过程中,并不合适的时候,能够使用非标准化的螺栓与螺母,因此标准化的螺栓与螺母,具有使用的广泛性,普遍性,而非标准化的螺栓和螺母在使用方面往往是针对某种,或者说是某类的汽车制造的过程,故非标准化的螺栓与螺母具有使用的特殊性,唯一性。不管是标准化的螺栓与螺母,还是非标准化的螺栓与螺母,它们都必须满足螺栓性能达标的基础,必须满足使用过程的基本性能的保证,必须保障螺栓在使用时的伸长量的标准【2】。
1.2螺纹件的连接
简单来讲,确保连接零件紧紧相连,保障零件不受外界产生的力度影响,螺纹件的连接便达到了基础的使用目的。在螺纹件连接件的使用过程中,最常见的四大外力分别为,纯拉应力、纯剪切力、拉应力+弯曲应力、拉应力+弯曲应力+切剪应力。
一般来说,螺纹件之间的连接,主要依靠螺纹与螺纹之间的摩擦结合力,这便需要相关工作人员,在螺纹件连接的过程中,一定要严格按照相关的螺纹件拧紧技术,或者说螺纹件拧紧方法,将各个螺纹件的接触处紧紧相连,这是保障螺纹件使用时的安全性,精准性和实用性。对于技术人员,在螺纹件的螺纹研究过程中,要加大创新力度,积极寻找并研究开发新型的螺纹,以便防止螺纹件间的脱离问题,滑丝问题【3】。
2.螺纹件的拧紧
2.1拧紧的基础设计
为了保障螺纹连接件在使用过程中,能够克服螺纹连接件所受到的各种静态力或者各种动态外力,相关人员设计了一种判断标准,称之为预紧力,也叫夹紧力,这是对螺纹件连接是否拧紧的一个重要依据。在物理研究方面,保障螺纹件不超过弹性范围的基础上,预紧力在一定程度上是与螺栓的受力面积有着一定的联系,而螺母的伸长量则与力学上的受力强度息息相关【4】。
2.2扭矩法
简单来讲,在螺纹件的连接中,螺栓与螺母拧紧的过程中,到达要求规定的扭矩范围时,操作人员立即停止拧紧过程,这种螺纹件的拧紧方法,我们称之为扭矩法。通常来说,螺栓会在拧紧的过程中,与某些物理常量成正比,或者说是成反比,这便有利于相关研究人,制定最合理,最合适的扭矩范围。
摩擦因数总所周知,螺纹件所受摩擦力与所受物体的正压力成正比,螺纹连接件受到的静态或者动态的正压力越大,螺纹件的摩擦力就越大,螺纹件的摩擦力越大,螺纹件在使用过程中螺栓与螺母就越不容易脱离。所以当螺纹件所受正压力不变时,螺纹件的摩擦因数越大,螺栓与螺母间的摩擦力就越大。
【总结】:螺纹连接及拧紧技术的创新,不仅仅促进了汽车制造行业的发展,也在其他领域上起着不可或缺的作用。在拧紧技术的方面,保障螺纹件的拧紧质量的关键并不是控制装配扭矩,而是控制螺纹件间的预紧力。总而言之,增大螺纹件间的摩擦力因素是提升螺纹件使用寿命,或者说是实用性的重要方法。纯摩擦因数的大小,只与螺纹件的材质、表面光滑程度,螺纹件状态有关,相关人员应在以上几个方面进行创新,来达到螺纹件拧紧技术发展的目的。
参考文献:
[1]白松.一种套管特殊螺纹接头性能的有限元分析[D].西安石油大学,2017.
[2]聂志萍.一种削峰均载的螺纹连接结构的新设计[J].机械强度,2014,36(06):939-943.
[3]冷陆游.抽油机井油管柱螺纹连接强度与寿命可靠性分析[D].燕山大学,2013.
[4]杨登波.套管钻井中套管螺纹连接的抗扭和密封性能仿真分析[D].中国石油大学(华东),2013.
论文作者:付瑶
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/4
标签:螺纹论文; 螺栓论文; 螺母论文; 技术论文; 过程中论文; 应力论文; 摩擦力论文; 《基层建设》2019年第9期论文;