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

螺栓松動失效是螺紋聯接常見的失效形式。接觸表面的材料相互嵌入、材料蠕變、預緊力不夠、摩擦系數的變化等因素，都會導致螺栓的夾緊力下降；當螺栓承受交變載荷、振動或高溫環境下，更容易松動。我國傳統汽車產品的螺紋連接一般基于經驗設計，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。螺栓設計制造、裝配時缺乏相關參數的控制，螺紋聯接可靠性較差，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，提出了部分高強度螺栓的應用建議。

為保證螺栓的可靠服役，應保持足夠的夾緊力。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。

螺栓的預緊力大小、摩擦系數、螺栓與被連接件的環形接觸面的外徑、內徑、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致這些參數的變化。

螺栓的頭部結構：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。由于頭部結構的不同，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： 彈簧墊圈的螺栓進行力學仿真，發現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：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，接觸面小可能導致局部應力集中，材料表面發生壓潰等，也影響螺栓的預緊力大小。螺栓與被連接件的表面狀態也包括摩擦系數的變化，摩擦系數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、強度等級等因素，對螺栓的摩擦系數影響較大。因此，必須對摩擦系數加以控制，避免摩擦系數的波動導致防松性能不穩定。