紧固件连接结构必须关注的技术细节

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细节决定成败，在实际设计工作中，常发生螺栓末端没有导向端，螺栓和螺纹孔底干涉，螺栓法兰面和螺纹孔搭接量不够等问题。虽然只是细节，小的问题，但可能造成影响开发更改的被动局面或者使设计有安全隐患。

国际标准组织ISO和国家标准GB，对紧固件结构要素和紧固件安装孔的结构要素制定了标准。

今天，螺丝君总结汽车紧固件开发中，常用标准结构的适用情况和结构设计需要特别注意的技术细节，供您参考！

一、外螺纹零件的末端，参考GB/T 2

外螺纹零件的末端，分为紧固件公称以内末端和紧固件公称以外的末端，一共有 12  种型式的结构。

在汽车紧固件开发中，用的最多的是平端（FL型）, 截锥导向端（PC型）和刮削端(SC型) 。

1、平端（FL型）占紧固件库中外螺纹零件的绝大部分,它的不完整螺纹的长度μ≤2p，这就是螺栓、螺钉或螺柱和螺母配合时，一定要高出螺母至少两个牙的原因。



和螺纹盲孔配合时，啮合长度的计算要考虑至少两个牙的无效长度。

2、刮削端(SC型)用于易受焊接溅渣和油漆残余影响的螺母或孔，以便排屑刮漆。实践中，排屑刮漆的效果不好，应该用其它遮蔽的方法防治焊渣或残漆。



和内螺纹啮合时，要避开段不能计入啮合长度。因为刀口锋利，使用位置要考虑安全遮蔽，不能外露以免刮伤人或者损害货物。这个结构多用于座椅安装。

3、截锥导向端（PC型）用在需要被加紧件厚度大、螺栓长，或者盲装等需要导向的场合，比如：底盘的副车架、摆臂或钢板连接到车身，发动机悬架到车架等连接点。



二、普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角，参考标准GB/T 2





1、 外螺纹收尾的主要影响要考虑 x 值范围内是无效螺纹，和螺母或者螺纹盲孔算配合时，被连接件的厚度要考虑 X 值，以免造成假扭矩。

2、肩距和退刀槽的存在，要求被加紧件厚度 t 不能太薄，一定要大于 a 和 g2 ,如果被加紧件不能增加厚度，应该使用垫片加厚，或者增大内螺纹端口倒角深度避让。

下图是制动挡泥板的紧固连接示意图，挡泥板的厚度 t 小于螺栓的肩距 a ,螺纹孔的倒角不能更改，加装垫片解决挡泥板不能被加紧而产生松动异响的问题。





3、内螺纹收尾和肩距在算啮合长度是应该特别注意，以免和外螺纹干涉造成假扭矩。

4、内螺纹入口端面的倒角一般为120度,也可以采用90度倒角。端面倒角直径为：（1.05-1）D，D为螺纹公称直径。

三、通孔与沉孔尺寸

1、螺栓和螺钉通孔参照GB/T5227，下表是汽车紧固件设计常用的通孔尺寸，涉及通孔尺寸时，一定要和标准中数据靠近。

太大的尺寸会减少螺栓法兰和被连接件的接触面积，在同样的扭矩和轴向力下，容易造成被连接面压溃，使紧固连接失效，这种例子在实践中常有发生。

太小的尺寸会使多层被连接件的孔无法对齐，互相干涉，螺栓无法穿过，强行穿过会在造成假扭矩。





2、标准对边宽度六角头螺栓螺母，常用沉孔按下表的规定，参照GB/T 152.4。





3、圆柱头螺钉常用沉孔按下表的规定，参照GB/T 152.3。





4、如标准孔径无法满足需求，需要校核螺栓极限状态时的单边接触量，要求单边至少 2mm以上。

沉头/半沉头螺栓和沉孔配合使用，沉孔尺寸要和标准孔径保持一致。



5、多层钣金结构除应校核接触面的钣金开孔外，钣金强度较弱的位置还应考虑当中钣金的开孔尺寸，钣金强度不足会造成较大扭矩衰减。



四、普通螺纹的内、外螺纹余留长度、钻孔余留深度、螺栓突出螺母的末端长度，参照JB/ZQ4247
设计过程中一定要结合前文所述的螺纹零件的末端，收尾、肩距、退刀槽和倒角等结构要素，严格按照表格中的数据设计细节，否则极容易产生假扭矩，造成拧紧质量问题。




五、螺栓、螺钉的拧入深度、攻螺纹深度和钻孔深度

这个数据没有国家标准，下表是推荐值。





在实践中，最好按VDI2230的啮合长度公式和啮合长度曲线进行校核。

从表中可以看出去掉倒角，对于钢和青铜,啮合长度为1倍公称直径d, 对于铸铁,啮合长度为1.5倍公称直径d, 对于铝,啮合长度为2倍公称直径d。

因为铝的剪贴强度t变化范围比较大，在发动机悬置紧固连接等重要接头，常使用啮合长度为2.5倍公称直径d。

今天的话题，就分享到这里，您有任何疑问或建议，或需要进群交流的老铁，可联系下方螺丝君：





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