汽车紧固件培训资料.ppt

序言 随着现代汽车技术突飞猛进的发展 汽车的结构和功能也日益复杂并日趋完善 众多的汽车零件彼此连接 相互作用绝大部分是靠紧固件实现的 这些紧固件不是粗糙的铁疙瘩 而是现代新材料 新技术 新工艺的结晶 第一章紧固件概述 第一章紧固件概述 紧固件指能够起紧固作用的零件 螺纹紧固件是指带有螺纹的紧固件 是根据一定的尺寸制造的 它通过外螺纹和内螺纹的相互配合来发挥其基本功能 我们正是利用螺纹紧固件具备的这种功能 使螺纹紧固件在物体与物体的连接和紧固上 以及物体的移动等方面起到很大作用 紧固件不仅包括螺纹紧固件 还有垫圈 铆钉 销等 紧固件是日常生产生活中不可缺少的必需品 如眼镜 钟表 还有汽车上使用的大大小小 各种各样的紧固件 第二章紧固件的发展历史 第三章紧固件与螺纹 第三章紧固件与螺纹 1 螺纹的分类 根据用途可把螺纹分成四类 紧固螺纹 包括普通螺纹 过渡配合螺纹 过盈配合螺纹 小螺纹 MJ螺纹 传动螺纹 包括梯形螺纹 锯齿形螺纹 方形螺纹 管螺纹 55 牙型角的管螺纹 60 牙型角的管螺纹 米制锥螺纹 干密封管螺纹 专用螺纹 包括光学仪器用螺纹 锻钢阀门用短牙梯形螺纹 机床梯形螺纹丝杠 石油螺纹 气瓶螺纹等等 第三章紧固件与螺纹 2 螺纹的加工方法 1 滚压 2 磨削 3 切削 例如 M10 1LH 7H LM表示普通螺纹特征代号 10 1表示公称直径 螺距 粗牙不注螺距 LH表示左旋螺纹代号 右旋螺纹不注出旋向代号 7H表示公差带代号 L表示旋合长度组别代号 中等长度不注出组别代号 特殊需要时注出具体长度值 3 螺纹的标注方法 第三章紧固件与螺纹 第四章紧固件的种类 第四章紧固件的种类 紧固件一般包括 螺钉 螺栓 螺母等螺纹紧固件垫圈 铆钉 销等非螺纹紧固件具体内容将在第六章 标准件的应用 中加以介绍 第五章紧固件的编号 第五章紧固件的编号 1 编号规则 汽车标准件的代号类别代号 组别代号尺寸规格代号材料 机械性能等级和热处理代号覆盖层代号全螺纹代号涂胶代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 主要由以下七个部分组成 第五章紧固件的编号 2 规则 汽车标准件特征代号 类别代号 组别代号 尺寸规格代号 材料及机械性能热处理 覆盖层代号 全螺纹代号 涂胶代号 第五章紧固件的编号 3 编号实例 标准件特征代号 六角头螺栓 M12 1 25杆长110mm 性能等级10 9级 表面处理为防蚀磷化 预涂螺纹锁固胶 CQ 161 12110 T F2 S 第五章紧固件的编号 4 编号规则 汽车标准件的代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 标准件特征代号有Q或CQ T三种形式 第五章紧固件的编号 4 编号规则 2 类别代号 组别代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 第一位数字 1 螺栓类2 螺钉类3 螺母类4 垫圈 挡圈 铆钉5 开口销 销 键6 螺塞 管接件 环箍夹片7 润滑件 密封件 连接件8 空号9 其他 第五章紧固件的编号 4 编号规则 3 类别代号 组别代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 第三位数字为标准件的分组号 对于螺纹件其偶数表示粗牙 奇数表示细牙 管螺纹例外 第二位数字为标准件的组别代号 第五章紧固件的编号 4 编号规则 4 尺寸规格代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 螺栓 螺钉 铆钉 销及销钉等以 螺纹直径 或 杆径 和 长度 表示 直径为一位时 应在左边加 0 定位 长度是几位就写几位 螺母以螺纹直径表示 并以两位数定位 若螺纹直径为一位数字时 应在左边加 0 定位 第五章紧固件的编号 4 编号规则 4 尺寸规格代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 垫圈 挡圈等均以相应联接的螺纹或轴孔直径表示 当直径为一位数字时在左边加 0 定位 两位以上照实书写 管接件 以所联接管子的外径基本尺寸表示 由两位数字定位 若外径为一位数字时 在左边加 0 定位 第五章紧固件的编号 4 编号规则 4 尺寸规格代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 螺塞 对米制螺纹的螺塞 其尺寸规格代号的表示法与螺母相同 对于以英寸为单位的锥螺纹的螺塞 其尺寸规格代号以两位表示 十位以整英寸数表示 个位表示1 8的倍数 例如螺纹尺寸为NPT1 4的螺塞 其尺寸规格代号为 02 第五章紧固件的编号 4 编号规则 5 材料 机械性能等级和热处理代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 在各标准中已明确规定的材料 机械性能等级和热处理要求 均不再标出代号 若采用该标准规定以外的材料 机械性能等级和热处理要求时均应标出代号 其代号按下表规定 第五章紧固件的编号 4 编号规则 6 覆盖层代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 凡在各标准中已明确规定的覆盖层 均不再标出覆盖层代号 若采用该标准规定以外的覆盖层种类 均应标出覆盖层代号 其代号用汉语拼音的第一个字母 F 及阿拉伯数字表示 其代号按下表规定 第五章紧固件的编号 4 编号规则 6 全螺纹代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 允许制成全螺纹的品种 则在代号最后加注全螺纹代号 Q 第五章紧固件的编号 4 编号规则 7 预涂胶代号 标准件的编号应依照标准CACBW 7 预涂胶代号 预涂锁固胶代号为 S 预涂密封胶代号为 M 第六章标准紧固件应用 第六章标准紧固件的应用 1 螺栓 是螺栓的最常用基本品种 六角头螺栓 第六章标准紧固件的应用 1 螺栓 六角头凸缘螺栓 除具有 六角螺栓 平垫圈 的二合一功能外 其支承面支撑能力则要强得多 由此可获得更充分的紧固 因而具有更好的防松弛能力 而不再附加其它防松措施 可省掉平垫圈 在高轴向力下使用时与普通六角头螺栓相比 能减轻支承面应力对防止螺栓松动有效 第六章标准紧固件的应用 2 螺柱 企标中CQ129适用于汽车上需要过渡配合旋入铝体的螺纹连接 悬入端长度bm 2d Q124 Q125采用普通螺纹且悬入端长度较短 bm 1 25d 第六章标准紧固件的应用 3 螺钉 1普通螺钉 适用于具有相应螺孔的螺母或机体相配 有多种头部形式 以适应不同部位及审美角度的需要 第六章标准紧固件的应用 3 螺钉 2自攻螺钉 主要用于在金属板或塑料的光预制孔上直接攻挤出螺孔 而实现联结或与板簧螺母配套使用 这类螺钉以其使用方便 生产技术成熟 价格低廉被广泛采用 某些场合甚至有逐步取代普通螺钉的趋势 第六章标准紧固件的应用 3 螺钉 3内六角圆柱头螺钉 适用于汽车上结构紧凑 位置狭小的情况 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 1六角螺母 主要是和螺栓 小螺钉配合使用 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 2方螺母 对角距较六角螺母的大 常用于防转动的锁紧部位 生产工艺性不如六角螺母的好 因此尽量少用 CQ310 311 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 3六角法兰面螺母 用于重要工作部位 用法兰面代替平垫圈 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 4厚螺母 用于拧紧力矩大的部位 CQ360 361 CQ363 特厚 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 5薄螺母 用于轴向力小的部位 CQ350 351 CQ352 353 较扁 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 6焊接螺母 焊接方形螺母支承面的四角凸出形成凸焊点 用电阻焊将螺母焊在薄板件上 由于凸焊点距中心较CQ370 焊接六角螺母支承面的三个角凸出形成凸焊点 的远些 对螺纹影响较小 现在我企业新设计的不允许选用CQ370焊接六角螺母 Q364适合的薄板类型是S不大于2 3mm 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 7蝶形螺母 用于直接拧两耳的螺母 它用于常拆卸之处 Q390 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 8簧片螺母 将其卡在薄板件上 用自攻螺钉紧固被连接件 Q397 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 9嵌装塑料螺母 与自攻螺钉配合使用 先将螺母压入薄板件的孔中 然后用自攻螺钉拧紧固定被连接件 Q398 通孔式 Q399 端封式 Q399螺母不通孔 适用于有密封要求时采用 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 10板式焊接螺母 用螺母两耳与薄板件点焊固定 这种螺母的工艺性欠佳 应尽量少用 CQ320 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 11组合螺母 螺母支承面端带锥形弹性垫圈 提高防松能力 CQ322 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 12自锁螺母 CQ332 2型全金属六角自锁螺母 CQ326 327 六角头凸缘锁紧螺母 有效力矩部分由压扁量保证 Q326 327 六角尼龙锁紧薄螺母 拧紧时与外螺纹形成较大的摩擦力来阻止螺纹副松动 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 13铆螺母 CQ324 平头 CQ374 375 沉头 用于铆成头不能凸出被连接件的表面 按结构设计要求而定 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 14板簧螺母 用于受力不大的螺栓或螺钉紧固连接 Q393 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 15圆螺母 受轴向位置限止用的锁紧螺母 汽车上用的不多 因需专用拆卸工具 CQ391 第六章标准紧固件的应用 4 螺母 16槽形螺母 用于开口销防松的紧固件 对于拧紧力矩要求严格的部位不宜采用 第六章标准紧固件的应用 5 垫圈 挡圈 铆钉 1垫圈 在紧固螺栓时 大部分是把垫圈放到螺栓的支承面下和被紧固物体之间使用 除螺纹本身的精度和摩擦之外 为了合理解决螺栓支承面和螺母支承面中的面压和摩擦问题以及被紧固物体的弹性作用 因而使用垫圈 第六章标准紧固件的应用 5 垫圈 挡圈 铆钉 1垫圈 弹簧垫圈 为防止螺纹松动而使用的垫圈 最便宜 适用于轻 中载荷 第六章标准紧固件的应用 5 垫圈 挡圈 铆钉 1垫圈 波形弹性垫圈 反力大 载荷偏心小 适用于重载荷 第六章标准紧固件的应用 5 垫圈 挡圈 铆钉 1垫圈 齿形锁紧垫圈 防松效果好 但当紧固材料过硬或过软时 不能获得理想的效果 使用时应注意 第六章标准紧固件的应用 5 垫圈 挡圈 铆钉 1垫圈 锥形弹性垫圈 碟形垫圈 是具有弹簧垫圈和平垫圈两者优点的垫圈 反弹力很大 防松效果好 第六章标准紧固件的应用 5 垫圈 挡圈 铆钉 2挡圈 用做轴向限位的零件 如活塞销在活塞销孔中的轴向窜动 轴承的轴向移动 销轴的轴向窜动等 第六章标准紧固件的应用 5 垫圈 挡圈 铆钉 3铆钉 主要用来构件的不可卸连接 第六章标准紧固件的应用 6 销类 键 1销 锁住螺纹连接件用 当螺母与螺栓拧紧后 为防止其松动 将螺母与螺栓的相对位置固定下来 则采用开槽螺母与杆部带孔的螺栓 当槽与孔对准时将开口销插入 并将开口销的脚分开 这是防止螺纹副回松的锁紧销 锁住光轴轴向移动的锁销 如叉类连接的销轴 为防止销轴的退出 在销孔中插入锁销 当铰链轴用的销 圆柱销 当两个零件连接并要求能围绕销轴轴线能相对转动时 则采用销连接 这种连接销与其中一件是相对固定不动的 另一件是滑动配合的 用来固定零件的销钉 如钢钉和标牌钉 汽车上木制零件的连结则用钢钉固定 标牌固定在总成上则用标牌钉 第六章标准紧固件的应用 6 销类 键 2键 主要用于轴类零件与轮类零件的连接 它将担负着动力的传递任务 因此应具有较高的精度和剪切强度 Q550半圆键特点用于结构位置受限 传递扭矩不很大的部位 如皮带轮 摆臂 齿轮等连接处 Q551平键特点用于大扭矩的齿轮连接处 第六章标准紧固件的应用 7 螺塞 1加油口封盖螺塞 在变速箱 分动箱 后桥等总成中存有一定的润滑油 这些润滑油应按规定时间更换和补充确保总成的正常运行 2放油口封盖螺塞 在发动机油底壳 机油滤清器 变速箱 分动箱 后桥等总成中需将壳体中储存的润滑油放出来时 无须将这些总成大拆 只需要将放油螺塞拧下即可 第六章标准紧固件的应用 7 螺塞 3其他螺塞 有的螺塞可兼用作阀门座 有的螺塞可以兼用滤清 如磁芯螺塞 注意 在2001年 CQ613 方槽锥形螺塞 因质量问题 被取消 现生产采用的是Q619 内六角锥形螺塞 第六章标准紧固件的应用 8 管接头 在汽车上管路系统有供油系统的管路和制动系统的管路等 这些均用多根管道构成 管子之间的连接和管子与装置 总成 之间的连接均用管接件来完成 它既要保证系统内介质的畅通 又要保证介质的不泄漏 这是管接头的基本功能 第六章标准紧固件的应用 9 环箍 用来箍紧软管与金属连接的紧固件 如空气系统的软管 冷却系统的软管 常用 CQ676 CQ676 B 注意 Q672双钢丝式环箍双钢丝式环箍 这种结构易在收紧处形成间隙而渗漏 这种结构钢丝与软管的接触是线型 对管的压强大 易损坏软管 所以被淘汰 第六章标准紧固件的应用 10 塞片 在汽车上有的箱体零件需加工轴孔或装进轴类零件 然后又不能裸露时 则在孔口压上一个塞片来封盖 这就是塞片的用途 CQ721 第六章标准紧固件的应用 11 密封垫圈 汽车上有用端面密封的结构 这时密封圈是必不可少的 对于内部结构或不会烧烤的地方用O型橡胶密封圈较多 但对外部结构易烧烤的部位就得用不易烧坏的金属密封圈了 CQ723 CQ734等 第七章螺纹的防松方法 第七章螺纹的防松方法 1 螺纹类紧固件的防松理论 当拧紧螺纹紧固件时 向紧固件输入能量 撤去拧紧力矩后 由于螺旋副的自锁作用和螺母 螺栓支承面与被联接件接触表面上的摩擦力 这个能量的大部分被储存在紧固件中 使螺栓承受拉力 被连接件承受压力 这就是预紧力 若没有什么因素使储存在紧固件中的能量释放出来 预紧力就不会减少或消失 不加防松措施的螺栓连接 在使用过程中 螺母不但常出现松动 甚至能从螺栓上掉下来 所以需要知道螺母松动原因 以便采取有效措施 避免螺母松动 要想松开有预紧力的螺栓联接 必须施加一个与拧紧力矩方向相反的力矩 理论上螺母松退力矩约为拧紧力矩的80 理论上在静止状态下 承受静载荷的螺栓联接 没有施加那么大的松退力矩 螺母是不会松动的 实际上 工作中的螺栓联接 特别是承受交变载荷或振动的螺栓联接 螺母即使不受松退力矩作用 也能松动回转 即使不松动回转 预紧力也会因松弛而减少 第七章螺纹的防松方法 2 防脱措施方法 保持螺旋副和被联接件接触表面间的摩擦力 防止摩擦力降至造成松脱的临界之下a 使紧固件具有较大的预紧力b 清除掉螺纹牙上的润滑剂 或者在螺纹牙上镀上一层摩擦系数超过一般紧固件的镀层c 用弹性垫圈作为防松元件d 使用对顶螺母 第七章螺纹的防松方法 2 防脱措施方法 增加有效力矩a 在螺母螺纹孔的一端嵌入一个没有螺纹牙的尼龙环 当拧螺母时 螺栓的螺纹牙硬从此尼龙环光孔通过 在尼龙上挤出螺纹牙 所以尼龙环箍紧着螺栓 横向压紧螺纹 如Q328 Q329b 使螺母螺纹孔末端变形成椭圆形 当圆柱形螺栓的螺纹通过螺母的椭圆形螺纹孔时 螺纹孔的弹性变形使之箍紧螺栓 横向压紧螺纹 如CQ326 第七章螺纹的防松方法 2 防脱措施方法 防止被联接件相对滑移a 在被联接件上采取措施 使相对滑移减至最小b 在被联接件上加销 键 第七章螺纹的防松方法 2 防脱措施方法 用机械的方法 借助于各种金属止动元件 防止螺母与螺栓 螺母与被连接件相对转动 这种方法常用于重载或动载螺栓联接的防松 但无法防止预紧力的下降 a 开口销配以开槽螺母b 圆螺母用止退垫圈 第七章螺纹的防松方法 2 防脱措施方法 在紧固件接触表面形成啮合力a 在螺栓头部或 和 螺母支承表面涂涂料b 在弹性垫圈 螺母或螺栓头端面制出齿纹 利用带齿端面与被接触面接触 形成啮合力以防松c 在螺纹牙表面涂粘接剂 第八章设计注意事项 第八章设计注意事项 紧固件的选择标准 使用种类的单纯化 品种的统一 紧固件优选标准件 少出专用件 从企标蓝图中选择为了减少使用种类 提高螺栓的产量 原则上不使用企标以外的规格设计应考虑扳手的空间最小尺寸 避免操作起来困难 甚至不能进行紧固的情况熟悉机械性能的表示方法一般说 性能等级较高的螺母 可以替换性能等级较低的螺母当防止装配松动的要求大于经济性要求时和外螺纹的外径需要较高的紧固力和强度时使用细牙螺纹 选用米制螺纹8 标准件名称要规范 第九章设计中常出现的问题 第九章设计中常出现的问题 设计螺纹紧固件的专用件时常见问题 设计过程中经常能遇到因标准件中规定的规格尺寸不够用而出专用件的情况 但此类图纸多数存在对公差 材料 机械性能等要求不完善的问题 以双头螺柱专用件图为例 第九章设计中常出现的问题 2 标准的替代问题 在GB4459 1 84旧标准中规定的注法 Z3 8 在新标准中规定的注法 见GB T4459 1 1995 NPT3 8 详见GB T12716 2002 60 圆锥管螺纹 第九章设计中常出现的问题 3 没有选用企标的问题 因目前我公司的标准件选用应遵守企业标准 蓝图为准 行业标准 国家标准不提倡使用 如有企标不能满足设计要求 而行标 国标可以满足的 则应与标准科协商 同意后在明细表备注栏中加 行业标准 字样 例如 错误Q150B0616正确CQ1500616 第九章设计中常出现的问题 如O型橡胶密封圈因考虑到其密封性能 当d选定时它的D值有对应的一段数值范围 所以对其选用时应严格按照厂标的规格范围选用 否则将影响密封圈的使用性能 4 设计使用标准件时 尺寸规格范围不符合标准 第九章设计中常出现的问题 5 标注不全的现象 按O型橡胶密封圈标准要求 必须在标准号后加选用胶料代号 A B C 否则无法定货 如上述标准件 根据设计者意图选用了I组耐油通用胶料 中硬度 故正确标注为Q7343550B 第十章紧固件库的查询及应用 第十章紧固件库的查询及应用 1PDM系统中 2在INTRALINK下 标准件标准数