「基礎知識」車用螺紋緊韌體的結構及使用特點

自鎖螺母怎麼安裝

一、螺紋緊韌體的定義及分類

螺紋緊韌體是將汽車的部件連線起來的裝置，是汽車維修 技術人員接觸最多的零件，現代汽車中使用了數百種緊韌體。常 見的緊韌體如圖1所示，擰緊螺栓時在螺栓上引起的力如圖2所 示，作用在被緊韌體上的力為夾緊力。常用螺紋標準是米（公）制 螺紋，少部分從美國、英國來的進口車可能用寸制螺紋（UNC， UNF），此外車上部分感測器和螺塞還使用圓柱管螺紋和圓錐管 螺紋。

二、螺紋緊韌體使用注意事項

1。不同的螺紋型別不可以相互代用，否則會導致螺紋損壞。為防止對緊韌體造成損壞，螺紋緊韌體裝配時需先用手（或手指）擰緊螺栓或螺母的前3～5圈，否則很可能會造成損壞。

2。按螺栓和螺母在擰入時的方向分為右旋和左旋螺紋，但左 旋螺紋不常用，上印有字母“L”，右旋螺紋較為常用。右旋螺紋順 時針旋轉是擰緊（右旋緊，左旋鬆），左旋螺紋逆時針方向是擰緊。

3。使用預先確定的擰緊力矩是控制緊韌體張力的最常見的方 法。軸向張力與施加在某些特定條件下的扭矩成正比，最常見的 條件是乾淨乾燥、良好的螺紋。此時，在螺紋上的摩擦消耗了所 用扭矩的40%，螺栓頭部和配合表面之間的摩擦用了50%的扭 矩，剩下的10%用於擰緊螺栓。乾燥的表面摩擦力最大，當緊固 件上塗了潤滑劑時，摩擦力變小。

4。注意，維修手冊上規定的旋緊螺紋件的扭矩是指乾淨無油 條件下。有油汙的螺紋件即使按規定扭矩旋緊後，對零部件夾緊 力仍可能不穩定或不足。因此，除非維修手冊上另有規定，否則 是指乾燥乾淨的螺紋。

三、緊韌體強度等級

鋼製連線用螺栓效能等級分為3。6、4。6、4。8、5。8、6。8、 8。8、9。8、10。8、12。9等10餘個等級，如圖3所示。其中等級為 8。8或更高的公制緊韌體必須有標記，8。8級及以上的螺栓材質為 低碳合金鋼或中碳鋼並經熱處理（淬火、回火），通稱為高強度螺 栓，其餘通稱為普通螺栓。

ISO公制螺栓強度等級標號是由兩部分數字組成，分別表示 螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。例如4。8級的螺栓，其 含義是此螺栓的抗拉強度為400MPa；螺栓材質的屈強比值為 0。8，屈服強度為400×0。8=320MPa。

螺栓強度等級的含義是國際通用的標準，相同效能等級的螺 栓，不管其材料和產地是否相同，只要效能相同，更換時選用相 同性能等級即可。換用強度較低的螺栓容易折斷，強度較高的螺 栓也並不總是安全的，強度更高的螺栓往往更脆，可能會在特定 的應用中出現故障，而且成本也更高。螺母上的等級標記與螺栓 上的標記相同，如圖3中右圖所示。

四、有效力矩型螺紋緊韌體

有效力矩型螺紋緊韌體（圖4）俗稱“自鎖螺栓和自鎖螺 母”，它透過在緊韌體和配對物間形成螺紋接合面來防止緊韌體 鬆動。

有效力矩型緊韌體分為全金屬有效力矩型緊韌體、尼龍結合 面有效力矩型緊韌體、螺紋剖面變形式有效力矩型螺栓和螺紋部 位失圓式有效力矩型螺栓四種類型。

全金屬有效力矩緊韌體透過有意設計的緊韌體扭曲或變形來 形成螺紋接合面。例如，圖5（b）中自鎖螺母頂部有一個彈簧板， 該彈簧板壓在螺紋上，使螺母很難鬆開，拆卸後，這種螺母仍可 再次使用。圖 4中的7有螺紋剖面變形式有效力矩型螺栓，顧名 思義是螺紋擰緊時變形而產生防松阻力。尼龍接合面有效力矩緊 韌體在緊韌體螺紋上採用了尼龍材料來形成螺紋接合面。

有效力矩緊韌體是否可再次使用取決於緊韌體和配對物均 清詰且未損壞，緊韌體和配對物就位前應能形成規定的最小扭 矩。例如：全金屬有效力矩M8螺紋件最小扭矩0。8Nm、M10 ，1。4Nm；尼龍接合面有效力矩M8螺紋件0。6Nm、M10，1。1Nm；大致是自鎖螺母如用手可輕鬆旋入則不可再使用。

塗螺紋鎖止劑式有效力矩型緊韌體（圖4中6）再次使用前，應 切去原配對螺紋上的螺紋鎖止劑，否則擰緊力矩難於準確，然後在 螺紋末端塗上少量的緊固鎖止劑，即可在擰入螺栓時將緊固鎖止劑 帶入螺紋中。當使用高強度鎖止劑時，有時可用加熱（使用加熱槍） 來軟化材料後再旋鬆；過量使用鎖止劑會導致在鬆開過程中損壞螺 紋或使螺栓斷裂，還可能會導致塑膠部件破裂，所以切勿將鎖止劑 與塑膠部件接觸。此外，使用鎖止劑會增大鬆動扭矩，拆卸時注意 不要損壞螺栓。

五、塑性區螺栓(屈服力矩型緊韌體)

將螺栓旋緊到超出彈性範圍，這個範圍的大小與螺栓張緊度 （軸向拉力）和旋轉角度成正比例增加，如圖6所示。塑性區螺栓很 好地避免扭矩過大或過小的問題，因為它先擰至規定扭矩，爾後 又要再擰緊一個或幾個角度，但從圖6可見，在塑性區範圍內再 怎麼緊固，只有螺栓旋轉角改變了，而軸向拉力增大較小，可視 為未改變，而如果普通高強度螺栓這樣擰緊，扭矩（軸向拉力）則 會超標。這種擰緊法可降低相對於螺栓旋轉角軸向拉力的不均勻 性，使螺栓的軸向張力穩定。

塑性區螺栓能提供高且穩定的軸向張力，常用作汽缸蓋、連 杆軸承蓋、曲軸軸承蓋、曲軸與飛輪等處的固定螺栓。例如：連 杆軸承蓋螺栓扭矩過大，將使軸承的油隙過小，這可能導致軸承 卡死；另一方面，扭矩過小可能導致運轉時螺栓鬆動並脫落，從 而導致嚴重的發動機損壞。

此外，塑性區螺栓頭都是12角形的（外或內12角形），對安 裝位置的空間要求可能更小。擰緊塑性區螺栓需要遵照修理手冊 中的指示，因為擰緊塑性區螺栓的方法是螺栓先擰緊到規定的力 矩，然後再一次或分幾次擰緊一定角度。

拆卸後是否重新使用塑性區螺栓，可按維修理手冊中的指示 來定。如果GM車規定是更換，而TOYOTA車是測量螺栓直徑的 收縮值來決定。例如，圖7（a）是TOYOTA車2ZR-FE發動機連桿 螺栓，標準直徑為7。2～7。3mm，極限最小直徑為7。0mm。在測 量區域中使用遊標卡尺測量，如果測量結果小於7。0mm，則須更 換螺栓。

六、深凹槽型螺栓

沒有強度標記的深凹槽型螺栓是六角頭上有減重凹槽的法蘭 螺栓，是按法蘭外徑進行的分類（圖8），它們的法蘭外徑比帶有法 蘭頭的標準螺栓的直徑要大。安裝這類螺栓應小心地裝在正確的 位置並施加規定的扭矩。

七、均勻支承應力螺栓

均勻支承應力螺栓（圖9）的結構能防止鬆動。因為在它螺栓頭 的下法蘭面上滾壓或鍛造一個5～60′的小角度，這會導致法蘭 在螺栓擰緊時彎曲，從而提供額外的摩擦力來保持螺栓緊固。此 種螺栓可能標或不標強度標記。

八、內六角花形頭螺栓

這種螺栓（圖10）的結構能承受來自套筒到螺栓的更大的扭 矩。在螺栓強度不變條件下，對安裝位置的空間要求可更小。按 使用旋緊扳柄不同，分為“T型”和“E型”。