汽车上的螺栓都一样吗,有一种螺栓叫塑性螺栓,感觉好高大上呀!

“塑性螺栓”

在了解塑性螺栓之前,我们先来了解一些关于材料变形的基本常识:弹性变形和塑性变形;

可变形固体在外力作用下将发生变形。根据变形的特点,固体在受力过程中的力学行为可分为两个明显不同的阶段

1、当外力小于某一限值(通常称之为弹性极限荷载)时,在引起变形的外力卸除后,固体能完全恢复原来的形状,这种能恢复的变形称为弹性变形,固体只产生弹性变形的阶段称为弹性阶段;

2、当外力一旦超过弹性极限荷载时,这时再卸除荷载,固体也不能恢复原状,其中有一部分不能消失的变形被保留下来,这种保留下来的永久变形就称为塑性变形,这一阶段称为塑性阶段;

弹性变形:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种可恢复的变形称为弹性变形;

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我们最常见的弹簧就是典型的弹性变形元件,我们小时候都会遇到过瘪的乒乓球,当你用热水去浇的时候,你会发现,它会恢复原来的状态,这种恢复原来的状态就叫弹性变形;

实际应用:其实在汽车上也有一个零件,我们在进行修理的时候会用到它弹性变形的特性,那就是保险杠:

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塑性变形:材料在外力作用下产生形变而在外力去除后不能恢复的那部分变形;

塑性变形在汽车中应用较多的,那就属塑性螺栓了,今天我们就来聊聊塑性螺栓;

塑性螺栓是一种经特殊工艺和材料制成的螺栓,可以直接将其拧紧到塑性变形阶段,塑性域螺栓能提供加强的轴向张紧力和稳定性

螺栓基础知识

1、认识螺栓和螺母

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2、螺栓和螺母规格

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螺栓名称:M 8 × 1.25 – 4T

M:螺纹类型

M表示米制螺纹,S表示小螺纹,UNC为统一粗牙螺纹;

8:螺栓直径;

1.25:螺距,单位mm;

4T:强度

该号码表示最小抗拉强度的1/10,单位kgf/mm2字母表示“抗拉强度”,强度印在螺栓头部;

3、常见的几种螺栓类型

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这三种螺栓都是汽车中最常见的,六角螺栓应用最为广泛,外部零件的连接和固定,U型螺栓一般应用于连接弹簧钢板和车桥,双头螺栓一般用于各个零件的定位;

双头螺栓的安装和拆卸比较有意思,一般采用“双螺帽法”,即为了拧紧一个双头螺栓,在其一端安装两个螺帽并拧紧;

识别塑性螺栓

塑性螺栓识别方法:塑性螺栓的螺栓头都是12边形的,无论是外12边形还是内12边形;

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塑性螺栓应用:汽车上的塑性螺栓一般应用于气缸盖、连杆轴承盖、曲轴轴承盖等位置;

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识别塑性螺栓

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螺栓就是要连接两个物体,使其固定不动,我们通过用工具给螺母一定的扭矩,来达到上、下物体之间的夹紧力;

我们一般拧紧螺栓有两种方法:一种是扭矩法;一种是转角法,下面我们就来说说两种方法的实际应用情况;

1、扭矩法

扭矩法,是拧紧螺栓最为常用的一种方法,顾名思义,就是按照螺栓规定的力矩把螺栓拧紧的方法,这种方法虽然方便,但效果却不尽如人意,一般使用在零件工作条件不恶劣的情况下;

我们来看一下,螺栓的扭矩与夹紧力之间的关系图:

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从这张图中,我们可以清晰的看出,我们拧紧螺栓用的扭矩,有50%用于克服螺栓头下的摩擦力,40%用于克服螺纹副中的摩擦力,仅有10%的力转化为真正的夹紧力,对于普通的工作元件没问题,但不适用于工作环境受高温变化较大、工作比较恶劣的条件;

既然摩擦力损耗了大量的扭矩,那我们能不能减少摩擦力,改变夹紧力呢?当然是可以的,但是效果,究竟如何,大家自己看吧;

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这就引出了我们接下来说的第二种螺栓拧紧方法,这也是现代汽车针对工作状况复杂的零件常用的一种拧紧方法;

2、转角法

转角法是将螺栓与螺母的相对回转角度作为指标进行初始预紧力的控制方法,可在弹性区和塑性区使用;

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转角法的实质是控制螺栓的伸长量,在螺栓贴合以后的整个拧紧范围,伸长量始终与转角成正比。在弹性范围内,轴向预紧力与伸长量成正比,控制伸长量就是控制轴向力,螺栓开始塑性变形后,虽然两者已不再成正比关系,但杆件受拉伸时的力学性能表明,只有保持在一定范围以内,轴向预紧力就能稳定在屈服载荷附近。事实上,转角法主要通过将螺栓拉长在超弹性极限,达到屈服点,以实现既充分利用材料强度,又完成了高精度拧紧控制的目的;

塑性螺栓的拧紧方法

塑性螺栓的拧紧方法,一般采用扭矩法+转角法,具体操作步骤如下:

1、用规定的扭矩拧紧塑性螺栓;

2、在螺栓顶上作油漆标记;

3、螺栓先拧紧到规定力矩,然后再加上90度或180度;

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塑性螺栓使用标准

塑料螺栓的重新使用是有严格的标准的,一般如果塑性螺栓拆卸的话,应该进行整体更换,只有符合标准的才允许重复使用,一般仅重复使用一次;各家的测量数据不一致,具体请参考厂商的维修手册,这里以丰田厂家的规范为例:

1、测量螺栓的收缩

使用游标卡尺测量压缩最大处的外径尺寸

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标准直径:7.3—-7.5mm;最小直径:7.3mm;如果测量结果小于7.3mm,必须更换螺栓;

2、测量螺栓的伸长

此方法可以确定螺栓的伸长度;

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标准螺栓长度:142.8—144.2mm;最大螺栓长度:147.1mm;如果测量结果超过147.1mm,必须更换螺栓;

⚠️特别注意⚠️:塑性螺栓一般多应用于气缸盖与汽缸体之间的连接,缸盖与缸体的工作环境比较恶劣,高温、高压并伴随着振动,所以此处必须按照塑性螺栓的拧紧方法去紧固,但你会发现一个问题,当车辆对发动机进行大修时,有多少维修技师会对此处的塑性螺栓进行更换或测量,这是一个很容易忽略掉的问题,很多保险公司的事故车,维修技师在进行报件时,这个螺栓也基本没在维修清单里,这样的塑性螺栓重复使用,会导致发动机经常反复出现呲缸垫的现象,怎么维修都无法维修好,是由于塑性螺栓的夹紧力不足造成的;

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