紧固件横向振动试验机、紧固件防松性能振动试验机-汽车紧固件防松性能的因素研究

螺栓松动失效是螺纹联接常见的失效形式。接触表面的材料相互嵌入、材料蠕变、预紧力不够、摩擦系数的变化等因素，都会导致螺栓的夹紧力下降；当螺栓承受交变载荷、振动或高温环境下，更容易松动。我国传统汽车产品的螺纹连接一般基于经验设计，对于普通螺栓的防松性能、影响防松性能的因素缺乏深入的研究。螺栓设计制造、装配时缺乏相关参数的控制，螺纹联接可靠性较差，影响汽车的安全性。对螺栓的防松原理，影响防松性能的因素进行理论研究，并通过横向振动试验验证了这些因素的影响，提出了部分高强度螺栓的应用建议。

为保证螺栓的可靠服役，应保持足够的夹紧力。装配螺栓大多使用扭矩法，拧紧或拧松螺栓时，都需要克服螺纹副间的摩擦力矩和螺栓或螺母端面与被连接件支承面间的摩擦力矩闱，但拧紧力矩不等于松脱力矩，这是由于拧紧和拧松时，螺纹副间的摩擦力矩不同。

螺栓的预紧力大小、摩擦系数、螺栓与被连接件的环形接触面的外径、内径、牙型等因素都可能引起摩擦力矩的变化。摩擦力矩越大，螺栓松动的可能性越小，防松性能越好。在实际装配中，有些因素可能间接导致这些参数的变化。

螺栓的头部结构：普通螺纹紧固件的类型较多，如六角头螺栓、六角法兰螺栓、六角头带平垫圈组合件、六角头带平垫圈和弹垫圈的组合件。由于头部结构的不同，螺栓头部与被连接件接触的外径则不同，在普通的螺纹连接中，螺栓头部外径越大，接触面面积越大，螺栓的摩擦力矩越大。

弹簧垫圈： 弹簧垫圈的螺栓进行力学仿真，发现弹簧垫圈在螺纹连接中易形成局部接触、支撑面较小、开口端易压溃，从而导致螺栓的轴向力下降，弹簧垫圈的防松性能较差。

支承面的接触表面状态：实际装配中，若螺栓与被连接件表面贴合不均匀，影响螺栓载荷的分布。同时，接触面小可能导致局部应力集中，材料表面发生压溃等，也影响螺栓的预紧力大小。螺栓与被连接件的表面状态也包括摩擦系数的变化，摩擦系数直接影响着螺栓的摩擦力矩。螺栓的表面镀层厚度、钝化层处理、强度等级等因素，对螺栓的摩擦系数影响较大。因此，必须对摩擦系数加以控制，避免摩擦系数的波动导致防松性能不稳定。