解析汽车轮胎螺栓发烫的原因（三）-奥亿五金

汽车轮胎螺栓在正常情况下主要是承受了汽车及负载的重力。这个力是垂直于螺栓方向的（当然，还有一个与之大小相等，方向相反的反作用力就是轮毂的支承力），这个力的大小会随着汽车在行驶中的上下颠簸而发生改变，同时汽车轮胎螺栓还承着前后两个力，汽车往前行时这个力的方向向后，汽车倒车时这个力的方向向前并与汽车所受的重载力垂直，随行车阻力的大小变化而变化。

汽车用螺栓和垫圈组合件失效分析（四）-奥亿五金

对螺栓垫圈组合件进行摩擦因数测试，结果显示：螺栓头部与垫圈间的摩擦因数较大，当施加试验扭矩100 Nm 时，螺栓的轴向夹紧力仅为45.4 k N。一般来说，螺栓安装预紧力的适宜范围为螺栓屈服强度的70%～80%，经换算后得到规格为M12，性能等级为10.9 级的螺栓理论很好预紧力为55.4～63.3 k N。经试验可知：螺栓预紧力明显小于推荐的预紧力。垫圈硬度过低，致其在预紧力作用下发生塑性变形，这是引起螺栓头下摩擦力增大的原因。由于头下摩擦因数大，施加的安装扭矩大部分用于克服螺栓头下摩擦力，因而造成实际预紧力不足。

汽车用螺栓和垫圈组合件失效分析（五）-奥亿五金

送检的螺栓在服役过程中主要承受交变载荷，研究表明：在相同条件下，预紧力较小的紧固件更易松动，进而诱发疲劳破坏；同时，当垫圈刚度或强度不足时，也会导致螺栓承受的交变载荷增大或垫圈蠕变致螺栓松动，更易诱发螺栓疲劳断裂。另外，根据GB/T 97.1—2002 规定，与10.9 级螺栓配套使用平垫圈推荐为300 HV级，即垫圈硬度范围为300 HV～370 HV，而送检的组合垫圈实际测试结果与该标准不符。

3 结论

（1）      送检螺栓的断裂性质是疲劳断裂。

（2）      引起螺栓疲劳断裂的原因是螺栓安装预紧力不足。

（3）      垫圈硬度过低，在预紧扭矩下发生塑性变形是导致螺栓预紧力不足的原因

（4）       建议采用硬度等级300 HV级的平垫圈，即垫圈硬度范围为300 HV～370 HV。