紧固件在汽车制造和维修过程中起至关重要的作用。然而，由于受到振动、热胀冷缩和材料疲劳等因素的影响，汽车紧固件会出现螺纹松动、螺纹失效和预紧力不足等问题。这些问题可能导致零部件松动、失效，严重时会影响汽车运行的安全性和可靠性。本文对汽车紧固件常见问题进行系统的研究，在分析问题的基础上提出一系列的预防措施，旨在减少紧固件问题，提高汽车运行稳定性。

1、 汽车紧固件常见问题

1.1 螺纹松动

螺纹松动是指汽车紧固件在使用过程中出现的螺纹连接松动现象。其主要成因可以归结为3点。

第一，振动是导致螺纹松动的主要因素之一。汽车在行驶过程中会受到道路不平整和发动机振动的影响，从而使紧固件承受额外的应力，导致螺纹连接松动。第二，温度变化也是导致螺纹松动的一个重要因素。由于温度的变化，汽车紧固件和连接部件会发生热胀冷缩，使得螺纹连接松动。第三，错误的安装和预紧力不足也会导致螺纹松动问题。影响螺纹松动的因素有很多，包括振动频率和振幅、紧固件材料和涂层、连接部件的表面状态及安装方法等。其中，振动频率和振幅越大，螺纹松动的风险就越高 ；紧固件的材料和涂层选择也会对螺纹松动产生影响，高强度和耐磨损的材料及有效的涂层可以提高螺纹连接的抗松动能力 ；正确的安装方法，包括适当的扭矩控制和润滑剂的使用，可以避免螺纹发生松动[1]。

1.2 螺纹失效

螺纹失效是指汽车紧固件的螺纹在使用过程中无法正常工作或完全失效的情况。其失效原因包括3 个方面。第一，过载是导致螺纹失效的常见原因之一。当汽车紧固件承受超过其承载能力的力或扭矩时，螺纹连接可能会发生塑性变形、断裂或滑动，导致失效。第二，材料疲劳也是引发螺纹失效的一个重要原因[2]。长时间的振动和加载循环会导致汽车紧固件材料发生疲劳破坏，使螺纹连接失效。第三，不当的安装和使用条件、材料质量问题及设计缺陷等也可能导致螺纹失效。螺纹失效表现为多种不同的形式，常见的失效类型包括螺纹剥离、螺纹断裂、螺纹滑动和螺纹塑性变形等。螺纹剥离是指螺纹连接中的螺纹部分脱离连接部件的情况，通常由过载或材料疲劳引起 ；螺纹断裂是指螺纹连接中螺纹部分断裂的情况，可能是过载或材料质量问题导致的 ；螺纹滑动是指螺纹连接中螺纹部分发生相对滑动的情况，常出现在预紧力不足或振动频繁的情况下 ；螺纹塑性变形是指螺纹连接中螺纹部分发生塑性变形的情况，通常是过载或不适当的安装导致的。

1.3 预紧力不足

预紧力是指在汽车紧固件安装过程中施加在连接部件上的力，用于保持紧固件的紧密连接。预紧力的重要性在于其能够提供足够的摩擦力和压力，防止螺纹接连发生松动和失效。适当的预紧力可以确保连接部件之间的紧密接触，提高连接的强度和稳定性，同时也有助于分担载荷和振动，延长汽车紧固件的使用寿命。同时，影响预紧力的因素主要有 3 个。一是紧固件本身的特性，包括材料的弹性和变形性能。紧固件的材料硬度和弹性模量会影响其在安装过程中所施加的预紧力。二是安装过程中的扭矩控制，即通过扭矩扳手或其他工具施加适当的扭矩来实现预定的预紧力，并且扭矩的控制准确性和一致性对预紧力的实现至关重要。三是连接部件的材料和表面条件、润滑剂的选择及环境条件（如温度、湿度等）也会对预紧力产生影响。

2、 汽车紧固件常见问题预防措施

2.1 采用正确安装方法

2.1.1 使用润滑剂

在安装汽车紧固件时，适当使用润滑剂可以减小摩擦并预防螺纹松动。润滑剂的使用可以降低螺纹连接的摩擦系数，使扭矩施加更加均匀，并减少螺纹部分的磨损和损伤。在选择润滑剂时，需要考虑环境条件和连接部件的特性，以确保其与材料相容并具有良好的润滑性能。同时，润滑剂的主要作用是减小摩擦力，使螺纹连接更容易旋转，并降低扭矩施加时的摩擦损失，还可以提供防腐蚀和防锈保护，延长汽车紧固件的使用寿命[3]。

2.1.2 正确控制扭矩

正确控制扭矩是确保预紧力大小适当的重要因素之一。在安装过程中，应使用扭矩扳手或其他扭矩控制工具，按照制造商提供的扭矩规范施加适当的扭矩。扭矩规范应包含汽车紧固件类型、尺寸和材料等因素，并确保扭矩的准确性和一致性。同时，正确施加预定扭矩可以确保汽车紧固件预紧力达到预期，避免出现预紧力过度或不足的问题。预紧力过度可能导致材料、螺纹损坏或汽车紧固件发生断裂。相反，预紧力不足可能导致汽车紧固件松动和失效。而使用扭矩扳手或其他扭矩控制工具可以准确控制扭矩的施加，确保每个汽车紧固件都能按照扭矩规范的要求进行预紧[4]。

2.2 适当控制预紧力

2.2.1 预紧力计算

在对汽车紧固件进行预紧时，通常需要基于连接部件的材料、尺寸和应力要求等因素进行预紧力计算。同时，应考虑连接部件的材料特性、摩擦系数和应力要求，以确保得到所需的预紧力，使连接部件中产生足够的压力，确保连接的稳定性和强度。第一，不同材料具有不同的弹性模量和应力特性，所以在计算预紧力时需要考虑连接部件的材料类型和特性。而且连接部件的尺寸参数，例如直径、长度和螺纹规格等，对预紧力的计算具有较大影响。第二，摩擦系数是预紧力计算中重要的参数之一，反映了连接部件之间的摩擦特性，并影响预紧力的传递效率。第三，连接部件所需的预紧力应满足特定的应力要求，以确保连接的强度和可靠性。在进行预紧力计算时，可以使用各种方法，包括经验公式、工程计算软件和制造商提供的数据表等，并根据具体的应用和要求选择合适的预紧力计算方法，从而提升连接性能[5]。

2.2.2 使用定扭矩工具

为了确保预紧力的准确施加，可使用定扭矩工具，比如扭矩扳手。定扭矩工具可以根据预定的扭矩值施加恰当的力，确保达到所需的预紧力。在选择定扭矩工具时，应充分结合连接部件的尺寸和特性，并定期对其进行校准，以确保其准确性。同时，应用定扭矩工具，可以确保每个连接部件施加相同的预紧力，使汽车紧固件具备一致的连接性能，避免预紧力过度或不足的问题，从而提高连接的可靠性和延长紧固件的使用寿命。此外，使用定扭矩工具还可以提高安装效率，减少操作人员的疲劳和错误。而且在使用定扭矩工具时，应遵循制造商提供的操作指南，并根据连接部件的要求选择适当的扭矩值。

2.3 合理选择材料，进行表面处理和使用涂层

2.3.1 增强材料强度和耐久性

选择具有高强度和强耐磨损性能的材料对于提升汽车紧固件的抗松动能力和延长其使用寿命至关重要。常用的材料包括不锈钢、合金钢和高强度钢等。第一，不锈钢是一种常用的材料，因其具有良好的耐腐蚀性和机械强度而得到广泛应用。同时，不锈钢适用于潮湿、酸性和碱性等环境。第二，合金钢具有很高的强度和硬度，适用于需要具备较高强度和较强耐磨损性能的汽车紧固件。第三，高强度钢由于具备高强度和刚性特性，常用于需要承受高载荷的部件。

2.3.2 进行表面处理和使用涂层

选择正确的表面处理方法和涂层可以改善汽车紧固件的摩擦性能和耐腐蚀性能，降低螺纹松动的风险。表面处理是指在汽车紧固件表面形成一层特定的材料或化合物，以提供额外的保护并改善性能。例如，磷化处理可以在汽车紧固件表面形成磷酸盐覆层，增加表面硬度和耐磨损性 ；阳极氧化是一种通过在汽车紧固件表面形成氧化层来提高耐腐蚀性能的处理方法 ；镀锌是一种常见的表面处理方法，通过在汽车紧固件表面形成一层锌膜来提供耐腐蚀保护。而涂层材料如干膜润滑剂或防松剂可以提供润滑作用和防止紧固件松动，形成的涂层通常具有低摩擦系数，可以减小紧固件之间的摩擦力，并提供更稳定的紧固力。由于不同的环境条件和应用需求可能需要使用不同类型和厚度的处理方法或涂层，因此在选择表面处理方法和涂层时，应考虑应用环境和要求，并参考制造商提供的有关适用于其产品的表面处理和涂层建议[6]。

2.4 开展定期检查和维护

2.4.1 制定检查和维护计划

为了确保汽车紧固件的性能和稳定性，制定检查和维护计划是非常重要的。具体而言，检查和维护计划主要包括 4 个方面。第一，需检查汽车紧固件的外观是否有明显的损伤、变形或腐蚀，并注意观察紧固件是否有裂纹、锈蚀、磨损等问题。第二，使用定扭矩工具对汽车紧固件扭矩进行重新校准。汽车紧固件在长时间运行中可能会发生松动或变形，因此需要定期检查和重新校准扭矩，以确保预紧力的准确施加。第三，检查汽车紧固件所需的润滑剂是否充足，并根据需要重新涂布润滑剂[7]，以减小紧固件之间的摩擦，提高其性能和耐久性。第四，检查汽车紧固件是否存在老化、损坏或失效的情况，并及时进行替换。损坏的汽车紧固件可能无法提供足够的预紧力或稳定性，因此必须及时更换，以免紧固件发生松动或失效，进而影响设备的稳定性和安全性。而且一旦发现问题，应及时采取适当的修复措施，比如重新紧固、更换损坏的紧固件或进行维修[8]。

2.4.2 实施检查和维护计划

正确实施检查和维护计划是预防螺纹松动的关键，因此应根据汽车紧固件的使用条件和环境开展定期检查与维护。一般而言，需要对高载荷、振动或暴露在恶劣环境中的汽车紧固件进行更频繁的检查和维护，并建立和管理维护记录，记录每次维护的日期、内容和结果。这些记录可以用于跟踪汽车紧固件的维护历史，发现潜在问题，并评估维护计划的有效性。在实施检查和维护计划时，应严格按照计划进行检查和维护，并记录相关数据，以及时发现和解决汽车紧固件存在的问题，确保其性能和稳定性。此外，检查和维护计划的实施也有利于延长汽车紧固件的使用寿命，减少紧固件失效的风险。

3 、结束语

紧固件在汽车中发挥重要的作用，其可靠性和稳定性对于零部件和车辆的安全运行至关重要。分析了汽车紧固件常见问题，提出了预防汽车紧固件问题的措施，包括采用正确安装方法、适当控制预紧力、合理选择材料及进行表面处理和使用涂层、开展定期检查和维护。通过采取这些措施，可以有效地预防汽车紧固件螺纹松动和失效，提高设备的可靠性和安全性。然而，需要注意在不同应用场景和环境条件下，技术人员需要采用特定的方法来解决汽车紧固件存在的问题。此外，对汽车紧固件进行持续的监测和维护也是至关重要的，有利于及时发现问题并采取必要的措施，确保紧固件的性能和稳定性。

参考文献 ：

[1] 黎观祥 ,邱汝峰 ,谢晋全 .汽车车身紧固件焊接探析及应用 [J].汽车与驾驶维修 (维修版 ),2023(3):44-47.

[2] 曾慧 ,蒋常林 .浅谈汽车紧固件对设计与应用的要求 [J].装备制造技术 ,2014(10):89-91.

[3] 梁成成 .汽车紧固件常见问题及预防措施的研究[J].汽车零部件 ,2022(1):89-94.

[4] 冯琴 .我国汽车紧固件产业现状和展望 [J].现代零部件 ,2013(2):61-63.

[5] 粟洋 ,申超 .汽车紧固件工艺知识概述 [J].时代汽车 ,2019(2):130-131.

[6] 张先鸣 .汽车紧固件热处理技术的新发展 [J].金属加工 (热加工 ),2017(9):4-7.

[7] 鲁修宇 ,夏艳花 ,周勇 ,等 .我国汽车紧固件的现状及发展 [J].热处理技术与装备 ,2015(6):76-80.

[8] 熊雅清 .汽车紧固件对设计与应用的要求探究[J].山东工业技术 ,2015(2):64.

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