螺纹连接及拧紧技术

付瑶

摘要：改革开放以来，我国的社会经济飞速发展，处于发展的高速时期，汽车等奢饰品进入了挨家挨户，这一定程度上的造成了环境污染严重的情况，因此汽车的排放标准逐步提高，汽车的环保性轻量化渐渐重视起来，故而对汽车中螺纹连接件的制造方面，和螺纹连接件的拧紧技术方面做出了更高的需求。

关键词：螺纹，连接技术，拧紧技术

目前来看，在汽车的零部件的连接方式中，最常用的四种方式（螺纹连接、焊接、铆接和粘胶联接）之一，便是螺纹连接。在精准度方面，便捷度方面，螺纹连接技术的优势更加明显，同时螺纹连接技术相对其他技术来说，对相关工作人员的技术要求较低，这大大降低了螺纹连接技术使用的门槛，因此螺纹连接技术成为了最基础的汽车制造技术之一，另一方面，螺纹连接并不需要价格昂贵的大型操作系统，对于汽车制造企业来讲，降低了汽车制造的成本，增加了汽车制造企业的经济效益。

1.螺纹件及连接

1.1螺纹件

众所周知，在汽车制造领域，最常见、最实用的两个螺纹件分别是螺栓与螺母，这也是标准化生产的两个配件。据PSA标准所知，在汽车制造行业，螺栓的使用等级大小不一，一般分为五个级别，它们分别为4.8、6.8、8.8、10.9、12.9。而螺母的使用等级，最常用的仅有四个，而它们分别为5、8、10、12。不同型号的汽车，不同价位的汽车，使用的螺栓与螺母的等级也不同。简单来讲，在螺纹件处理方面，在螺纹件的装卸过程中，4.8与6.8级别的螺栓，必须配置五级螺母，此外的螺栓只需要配置相同等级的螺母，这也是由螺栓和螺母的抗拉程度，或者说是螺栓与螺母的屈服程度决定的，并且在螺母的等级判定方面，保证汽车的载荷量也是十分关键的【1】。

标准化的螺栓与螺母，并不能满足所有汽车制造过程，这便需要非标准化螺栓与螺母的混合使用，例如双头的螺栓，螺柱，这些非标准化的螺栓与螺母，正是为了，在标准化螺栓与螺母，对于某些汽车制造过程中，并不合适的时候，能够使用非标准化的螺栓与螺母，因此标准化的螺栓与螺母，具有使用的广泛性，普遍性，而非标准化的螺栓和螺母在使用方面往往是针对某种，或者说是某类的汽车制造的过程，故非标准化的螺栓与螺母具有使用的特殊性，唯一性。不管是标准化的螺栓与螺母，还是非标准化的螺栓与螺母，它们都必须满足螺栓性能达标的基础，必须满足使用过程的基本性能的保证，必须保障螺栓在使用时的伸长量的标准【2】。

1.2螺纹件的连接

简单来讲，确保连接零件紧紧相连，保障零件不受外界产生的力度影响，螺纹件的连接便达到了基础的使用目的。在螺纹件连接件的使用过程中，最常见的四大外力分别为，纯拉应力、纯剪切力、拉应力+弯曲应力、拉应力+弯曲应力+切剪应力。

一般来说，螺纹件之间的连接，主要依靠螺纹与螺纹之间的摩擦结合力，这便需要相关工作人员，在螺纹件连接的过程中，一定要严格按照相关的螺纹件拧紧技术，或者说螺纹件拧紧方法，将各个螺纹件的接触处紧紧相连，这是保障螺纹件使用时的安全性，精准性和实用性。对于技术人员，在螺纹件的螺纹研究过程中，要加大创新力度，积极寻找并研究开发新型的螺纹，以便防止螺纹件间的脱离问题，滑丝问题【3】。

2.螺纹件的拧紧

2.1拧紧的基础设计

为了保障螺纹连接件在使用过程中，能够克服螺纹连接件所受到的各种静态力或者各种动态外力，相关人员设计了一种判断标准，称之为预紧力，也叫夹紧力，这是对螺纹件连接是否拧紧的一个重要依据。在物理研究方面，保障螺纹件不超过弹性范围的基础上，预紧力在一定程度上是与螺栓的受力面积有着一定的联系，而螺母的伸长量则与力学上的受力强度息息相关【4】。

2.2扭矩法

简单来讲，在螺纹件的连接中，螺栓与螺母拧紧的过程中，到达要求规定的扭矩范围时，操作人员立即停止拧紧过程，这种螺纹件的拧紧方法，我们称之为扭矩法。通常来说，螺栓会在拧紧的过程中，与某些物理常量成正比，或者说是成反比，这便有利于相关研究人，制定最合理，最合适的扭矩范围。

摩擦因数总所周知，螺纹件所受摩擦力与所受物体的正压力成正比，螺纹连接件受到的静态或者动态的正压力越大，螺纹件的摩擦力就越大，螺纹件的摩擦力越大，螺纹件在使用过程中螺栓与螺母就越不容易脱离。所以当螺纹件所受正压力不变时，螺纹件的摩擦因数越大，螺栓与螺母间的摩擦力就越大。

【总结】：螺纹连接及拧紧技术的创新，不仅仅促进了汽车制造行业的发展，也在其他领域上起着不可或缺的作用。在拧紧技术的方面，保障螺纹件的拧紧质量的关键并不是控制装配扭矩，而是控制螺纹件间的预紧力。总而言之，增大螺纹件间的摩擦力因素是提升螺纹件使用寿命，或者说是实用性的重要方法。纯摩擦因数的大小，只与螺纹件的材质、表面光滑程度，螺纹件状态有关，相关人员应在以上几个方面进行创新，来达到螺纹件拧紧技术发展的目的。

参考文献：

[1]白松.一种套管特殊螺纹接头性能的有限元分析[D].西安石油大学，2017.

[2]聂志萍.一种削峰均载的螺纹连接结构的新设计[J].机械强度，2014，36（06）：939-943.

[3]冷陆游.抽油机井油管柱螺纹连接强度与寿命可靠性分析[D].燕山大学，2013.

[4]杨登波.套管钻井中套管螺纹连接的抗扭和密封性能仿真分析[D].中国石油大学（华东），2013.