螺栓拧紧力矩计算

传动轴螺栓滑丝问题分析解决报告

后桥传动轴螺栓规格：M10×1.25×30,前桥传动轴螺栓规格：M10×1.25×35

钢-钢的摩擦系数：f静=0.15；

需要传递的转矩为：M=754N·m(4×2，按发动机最大转矩计算，4×4车分配到后传动轴上的转矩比此值要小)；

假设法兰面单位面积上的摩擦力为f’

由：；（51.5和23分别为法兰盘有效接触面积的大径和小径，K’为所传递转矩的安全系数，取其值为1.5）

解此方程得：

f’=4.34 MPa;

法兰盘的有效接触面积为：

A=0.5×3.14×(51.52-232)=3333.5 mm2

所以此法兰盘上所产生的摩擦力为：

F=A×f’=3333.5×4.34=14467 N；

法兰盘上所需要的预紧力为：

F1=F÷f静=14467÷0.15=96449 N；

每个螺栓需要提供的预紧力为：

F’=96449÷4=24112 N

所以螺栓所需要的拧紧力矩为：

M’=KF’d×10-3(其中：K为拧紧力矩系数，其值为0.284；d为螺栓的螺纹直

径，d=10 mm)

计算得M’=68.5 N·m（此值为传动轴联接需要的最小拧紧力矩）。

后桥传动轴在装配过程中螺栓的拧紧由于没有专用的工具一直存在着滑丝现象，经过桥业的金相分析后认为螺栓的硬度达标，由于前后螺栓只是在长度上存在区别，性能要求相同，给定的装配力矩也是相同的，车间装车现采用的螺栓拧紧力矩为78±5 N·m，此值是根据汽车行业标准中的《汽车用螺纹坚固件拧紧扭矩规范》中的值选取的公称值并给定了±5的公差，在此拧紧力矩下前螺栓从来没有出现过滑丝现象。在车间实际观察后发现拧紧后螺栓时工人操作是用一扳手拧动螺母，使螺母带动螺栓转动而达到力矩扳手的规定力矩，此过程中力矩扳手属于被动受力，达到标定力矩时螺栓螺母之间的拧紧力矩已经超过78 N·m。此处的空间位置较小，不方便工作操作，同时又没有合适的开口力矩扳手，现建议车间提供合适的开口力矩扳手以便操作，根据前螺栓判断滑丝现象将会大大降低。如果此问题仍然出现，则考虑将力矩下调到74±5 N·m（保证最小拧紧力矩68.5 N·m）同时使用开口力矩扳手紧固螺栓。

底盘部：刘华

2005-7-19

参考文献：

1．机械设计手册.1/徐灏主编 . —2版 . －北京：机械工业出版社，2000.6 ISBN 7-111-01754-4 ： 2-22

2. 汽车设计/王望予主编 . —3版 . －北京：机械工业出版社，2000.5 ISBN 7-111-07613-3 ： 92