听不懂的汽车黑话车上的螺栓松了,你要用多大力气拧紧呢?大v聊车重要的话说三遍

晓蓝聊汽车啊 2025-06-12 20:07:14

听不懂的汽车黑话 车上的螺栓松了,你要用多大力气拧紧呢?大v聊车

重要的话说三遍,车上的每一个螺栓都是有扭矩标准的,不是越紧越好!不是越紧越好!不是越紧越好!

这个领域我相对专业,因为我真的定义过车辆装配螺栓扭矩。今天用最简单的话聊透。

先问大家一个问题,螺栓紧固的原理是什么?比如两个板,上面有一个洞,用一根又粗又长的螺栓把它给充满,后面上一个螺帽,因为有螺栓填充,两个板就卡住了,但貌似两个板还会相互旋转,那么我就弄3个螺栓,组成稳定三角形,两个板就不会运动了,就像以前的榫卯结构一样,进行限位,对不对?[图1]

错!我估计90%的人都会犯错,因为螺栓直径和孔的直径一样的话,你根本就没法把螺栓插进去,实际螺栓孔一定比螺栓直径大一点,如果螺帽不拧紧,即使装再多的螺栓,两个板也存在相互移动,假如他们代表两个零件,岂不是开起来一直哐当哐当?所以,我们需要给螺栓一个强力的预紧力,夹紧它们,实际限制轮毂和驱动轴相对运动的是加紧力产生的摩擦力,即使轮毂的孔有间隙,因为摩擦力存在,他们不会相互移动。[图2]

那么这个力是多少牛呢?其实它是一个范围。这里有两个概念,螺栓最小需求夹紧力,螺栓许用加紧力,我们做一个简化的模型,给螺栓拧紧一个力,意味着这个螺栓被拉长了,弹性形变下产生了夹紧力,然后螺栓面、轮毂、驱动轴之间都有摩擦系数,因为车轮是上下前后旋转运动的,螺栓主要承受横向工作载荷,就依靠摩擦力来限制相对位移。[图3]

我们的设计要求是什么呢?无论车辆怎么开,车上的零件不能散架,零件之间不能滑动,因为一旦出现滑动,经过反复的摩擦摩擦,螺帽就松了,零件就掉了。要保证它们不滑动,就要知道这个摩擦力的下限要求多少,我们就要考虑车在急加速,急刹车,高频过石子路,过坑洼等冲击力情况,找个最大的值,再考虑耐久,滑移率,强度,应力应变,疲劳损伤等等,通过计算机模拟和试验验证,最终得出它的摩擦力要这么大,然后再考虑各种摩擦系效,得出螺柱的预紧力,最终确定螺栓的扭矩要超过多少值,这是一个安全下限,不能小于这个值。[图4]

另一方面,我们也要考虑螺栓的强度,零件本身材料的强度,螺栓拧的太紧可能断了,可能把零件表明压裂了,这里也需要各种CAE和试验,还要把车辆撞击、冲击对零件的影响考虑进去,设定一个螺栓扭矩的安全上限,不能超过这个值。此外会考虑生产制造的方便,确定用什么设备,残留扭矩也要有预留,尽可能让零件的扭矩统一,最终设计一个扭矩范围,这就是总装线上扭矩的来源。比如120Nm~130Nm,比如30Nm~40Nm等等。[图5]

PS:当然了,实际计算属于专业领域,远远不是这么简单,计算公式也更加科学,会分析各种工况,也会考虑拉伸、滑移、剪切、组合应力、接触压力、轴向疲劳等等安全系数,最终定义扭矩,这里就不展开了。[有兴趣的可以看看图6、7]

以上,我是天马行空,谢谢。

0 阅读:13
晓蓝聊汽车啊

晓蓝聊汽车啊

感谢大家的关注