緊固件橫向振動試驗機(jī)、緊固件防松性能振動試驗機(jī)-汽車緊固件防松性能的因素研究

螺栓松動失效是螺紋聯(lián)接常見的失效形式。接觸表面的材料相互嵌入、材料蠕變、預(yù)緊力不夠、摩擦系數(shù)的變化等因素，都會導(dǎo)致螺栓的夾緊力下降；當(dāng)螺栓承受交變載荷、振動或高溫環(huán)境下，更容易松動。我國傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品的螺紋連接一般基于經(jīng)驗設(shè)計，對于普通螺栓的防松性能、影響防松性能的因素缺乏深入的研究。螺栓設(shè)計制造、裝配時缺乏相關(guān)參數(shù)的控制，螺紋聯(lián)接可靠性較差，影響汽車的安全性。對螺栓的防松原理，影響防松性能的因素進(jìn)行理論研究，并通過橫向振動試驗驗證了這些因素的影響，提出了部分高強(qiáng)度螺栓的應(yīng)用建議。

為保證螺栓的可靠服役，應(yīng)保持足夠的夾緊力。裝配螺栓大多使用扭矩法，擰緊或擰松螺栓時，都需要克服螺紋副間的摩擦力矩和螺栓或螺母端面與被連接件支承面間的摩擦力矩闈，但擰緊力矩不等于松脫力矩，這是由于擰緊和擰松時，螺紋副間的摩擦力矩不同。

螺栓的預(yù)緊力大小、摩擦系數(shù)、螺栓與被連接件的環(huán)形接觸面的外徑、內(nèi)徑、牙型等因素都可能引起摩擦力矩的變化。摩擦力矩越大，螺栓松動的可能性越小，防松性能越好。在實際裝配中，有些因素可能間接導(dǎo)致這些參數(shù)的變化。

螺栓的頭部結(jié)構(gòu)：普通螺紋緊固件的類型較多，如六角頭螺栓、六角法蘭螺栓、六角頭帶平墊圈組合件、六角頭帶平墊圈和彈墊圈的組合件。由于頭部結(jié)構(gòu)的不同，螺栓頭部與被連接件接觸的外徑則不同，在普通的螺紋連接中，螺栓頭部外徑越大，接觸面面積越大，螺栓的摩擦力矩越大。

彈簧墊圈： 彈簧墊圈的螺栓進(jìn)行力學(xué)仿真，發(fā)現(xiàn)彈簧墊圈在螺紋連接中易形成局部接觸、支撐面較小、開口端易壓潰，從而導(dǎo)致螺栓的軸向力下降，彈簧墊圈的防松性能較差。

支承面的接觸表面狀態(tài)：實際裝配中，若螺栓與被連接件表面貼合不均勻，影響螺栓載荷的分布。同時，接觸面小可能導(dǎo)致局部應(yīng)力集中，材料表面發(fā)生壓潰等，也影響螺栓的預(yù)緊力大小。螺栓與被連接件的表面狀態(tài)也包括摩擦系數(shù)的變化，摩擦系數(shù)直接影響著螺栓的摩擦力矩。螺栓的表面鍍層厚度、鈍化層處理、強(qiáng)度等級等因素，對螺栓的摩擦系數(shù)影響較大。因此，必須對摩擦系數(shù)加以控制，避免摩擦系數(shù)的波動導(dǎo)致防松性能不穩(wěn)定。