标准紧固件设计(选用)规范培训

1、紧 固 件 设 计（选 用） 规 范 一、范围n本设计（选用）规范适用于轻便摩托车、摩托车（太子车、骑士车、越野车、弯梁车、公路跑车、踏板车、沙滩车等）及摩托车发动机的标准紧固件及非标准紧固件。 二、名称、术语n1、标准紧固件：规格型号、名称、机械性能、材料等均与国家标准相一致的紧固件。 n2、非标准紧固件：不符合国家标准要求的，安装在特殊部位，其机械性能、材料、表面处理有特殊要求的紧固件。 三、总则n1、选用标准件时，应优先选用国家标准 。n2、非标准件在设计时应优先选用已有的基准车型的非标准件 。n3、轴类衬套选用的材料一般为Q235钢 。n4、表面处理:其颜色种类不宜过多，一般为23种。

2、n5、热处理：在满足设计强度要求的基础上，尽量采用强度较低的性能等级，防止出现脆断现象。 四、螺纹联接的基本类型 n 1、螺栓联接 2、螺钉联接 用于通孔,损坏后容易更换。 用于联接件很少拆卸的肓孔。 3、双头螺柱联接 4、紧定螺钉联接用于被联接件需经常拆卸的肓孔。 用以固定两零件 的相对位置。 五、螺纹防松方法 n1、增大摩擦力 ：n如弹簧垫圈 、锁紧螺母 、齿形锁紧垫圈 n2、机械方法 ：n开槽螺母 、双联止动垫圈 、止动垫圈 n3、粘合法 ： 六、螺栓、螺钉、螺柱和螺母设计选用 n1、螺栓直径的计算 n摩托车上螺纹都是使用预紧联接，受力有以下三种情况：n 、复合载荷（轴向载荷P和横向载荷

3、R）n 2P2P2P2PRRPn 当螺栓预紧力在联接结合面处处产生的摩擦力不足以克服联接件受的横向力时，螺栓按复合载荷计算。 n nslplpdPRP2225 . 034pkkpc0n安全系数。当控制预紧力时=1.251.5；不控制预紧力时，n查表1得。K0螺栓的预紧系数。查表2得。Kc螺栓的相对刚度系数。查表3得。P螺栓的总轴向拉力,N。d螺栓直径,mm。s材料屈服极限，Mpa。 、轴向载荷lppd66. 1nslppkkpc0ppnd螺栓直径np螺栓的总轴向拉力NnS材料的屈服极限，Mpa。nk0螺栓的预紧系数。查表2得。nKc螺栓的相对刚度系数。查表3得。nlp许用拉应力，Mpa。 n

4、n安全系数，当控制预紧力时n=1.21.5；不控制预紧力时，查表1得。、横向载荷n lppd066. 1mRkpn0nslpp2p2pnP0所需预紧力，N。nlp许用应力，Mpa。nKn可靠系数，通常取1.11.3。nm摩擦面数量。n结合面间的摩擦因数。查表4得。nd螺栓直径，mm。ns材料屈服极限，Mpa。 表1 预紧联接螺栓的安全系数n值（不控制预紧力） 钢种静载荷变载荷M6M16M16M30M30M60M6M16M16M30M30M60碳钢433221.3106.56.56.510合金钢5442.52.57.55557.5 n 表2 预紧系数KO值 联接情况Ko值紧固静载荷变载荷1.22

5、.02.04.0 紧密 软垫金属成型垫金属平垫1.52.52.53.53.04.5n 表3 螺栓的相对刚度系数Kc值 联接型式Kc值连杆螺栓钢板联接+金属垫（或无垫）钢板联接+皮革垫钢板联接+铜皮石棉垫钢板联接+橡皮垫0.20.20.30.70.80.9 表4 预紧联接结合面的摩擦因数值 被联接件表面状态值钢或铸铁零件干燥的加工表面有油的加工表面0.10.160.060.10钢结构喷沙处理涂覆锌漆轧制表面，钢丝刷清理浮锈0.450.550.400.500.300.352、螺栓长度 n总长度=被连接件的厚度+垫圈厚度+螺母厚度+（34）倍螺距3、型号选用 n摩托车上所使用的标准件规格品种较多，最

6、常用的有以下几种：na.法兰面螺栓 f.六角形螺母nb.六角头螺栓 g.发兰面带磨盘齿螺母nc.内六角螺钉 h.发兰面自锁螺母nd.十字槽螺钉 I.开槽螺母ne.自攻螺钉n选用时，应根据不同的部位、连接方式、扳拧位置来选用相应的型号 :n发动机外表面均应采用抛光头带盘螺栓 n其他部位的螺栓头部一般采用标准或十字槽形 n有特殊要求的紧固件应作为非标准件来设计选用 4、螺栓、螺母强度等级的表示方法n螺栓性能等级的标记代号由两部分组成n如：8 . 8n n 公称屈服点（s）与公称抗拉强度（b）比值的10倍n 公称抗拉强度（b）的1/100 n 两部分数字的乘积为公称屈服点的1/10n螺母性能等级的标

7、记代号：n公称高度0.8D螺母，用螺栓性能等级标记的第一部分数字标记，该螺栓应为可与该螺母相配螺栓中性能等级最高的。n公称高度0.5D而0.8D的螺母，由两位数字标记，如：04n第一位数字表示其承载能力比淬硬芯棒测出的承载能力要小，第二位数字表示公称应力的1/100。5、扭矩值的设计选用 n摩托车上各部位的紧固件扭矩值设计选用应在摩托车紧固件扭矩值的选择规范中查寻。 6、螺栓、螺钉、螺柱和螺母选配 螺母性能等级相配的螺栓、螺钉和螺栓螺母型型性能等级螺纹规格范围螺纹规格范围43.6 4.6 4.8M16M1653.6 4.6 4.8M16M395.6 5.8M3966.8M39M3988.8M3

8、9M3916 M3999.8M16M161010.9M39M391212.9M39M16M39注：一般说来，性能等级较高的螺母，可以替换性能等级较低的螺母。螺栓-螺母组合件的应力高于螺栓的屈服强度或保证应力是可行的。7、材料选用 n 摩托车上常用螺栓、螺钉、和螺柱的材料选用 性能等级材料和热处理化学成分回火温度0c minCPmaxSmaxBmaxminmax3.6 碳钢0.200.050.060.0034.6 4.8 5.65.8 6.80.550.050.060.0038.8中碳钢，淬火并回火0.250.550.0350.0350.0034259.8中碳钢，淬火并回火0.250.550.0

9、350.0350.00342510.9中低碳合合金钢，淬火并回火0.200.550.0350.0350.00342512.9合金钢,淬火并回火0.280.500.0350.0350.003380n 螺母的材料选用 性能等级化学成分C(max)Mn(min)P(max)S(max)4 5 60.500.0600.1508 9040.580.250.0600.15010050.580.300.0480.058120.580.450.0480.058注：为改善螺母的机械性能，必要时可增加合金元素。8、非标准件设计n设计时应考虑螺纹的长度 ，尽量不要把螺纹部分设计在两紧固件的结合部 ；因为当产生剪切力

10、时容易导致螺栓在螺纹部分断裂。n重要部位应考虑材质和强度等级，一般选用强度等级8.8级以上，而材料应选用40Cr、35GrMo等的螺栓。n n一般部位的螺栓其强度等级选用8.8级，材料可选用35钢；对形状比较特殊的螺栓（如有装饰要求的大扁头螺钉），因其加工工艺上的原因可选用低碳钢，但应采用渗碳淬火工艺以提高其强度。n轴类零件也应考虑材质及强度：n前、后轮轴、平叉轴其材料选用40Cr ，热处理硬度HRC2332， n支架轴选用35钢 ，可不进行热处理。 n螺栓、螺钉和螺柱的机械性能应能满足 GB/T3098.12000标准的要求；n公差等级参照GB/T3103.12002标准的要求。9、沉孔设计

11、n设计沉孔时 ，应按下表选用其尺寸。n 沉头、半沉头螺钉及自攻螺钉沉孔尺寸的选用 规格M3M4M5M6M8M10ST2.9ST3.5ST4.2ST4.8ST5.5d3.44.55.56.69113.13.74.55.15.8d16.49.610.612.817.620.36.38.29.410.411.5t1.62.72.73.34.65.01.72.42.62.83.0d螺钉孔直径 d1螺钉头部孔直径 t螺钉头部孔深度n 内六角圆柱头用沉孔直径的选用 螺纹规格M3M4M5M6M8M10M12d3.44.55.56.69.011.013.5d116d26.08.010.011.015.018.

12、020.0t3.44.65.76.89.011.013.0d螺钉孔直径 d2螺钉孔倒角直径d1螺钉头部直径 t螺钉头部深度 d螺钉孔直径 d2螺钉孔倒角直径n d1螺钉头部直径 t螺钉头部深度螺纹规格M3M4M5M6M8M10M12d3.44.55.56.99.011.013.5d116d29101113182226六角头螺栓、六角螺母用沉孔直径的选用n 螺纹规格d1M3M4M5M6M8ST3.5ST4.2ST4.8ST5.5盘头直径 D110121012 d4.05.06.07.29.24.65.56.06.8 D 盘头直径11 1414 13 1013 1616 16 1214 1919

13、16 2121 18 25 t1222.52.51.5222.5 n大扁头螺钉及自攻螺钉用沉孔直径的选用 七、 垫圈及挡圈的选用n1、垫圈 n在满足强度要求的前途下，可选用成本较低的钢板，并根据实际情况选择是否进行热处理。n垫圈的种类有： n平垫圈n一般用于金属零件，以增加支承面防止损伤零件表面 n弹簧垫圈 n广泛用于经常拆开的联接处，靠弹性及斜口摩擦防止紧固件的松动。 n弹性垫圈 n不宜用于材料较软或经常拆卸处，其弹力均匀，防松效果好。n止动垫圈 n异形垫圈 n n2、挡圈 n最常用的是孔用和轴用弹性挡圈、开口挡圈。 用于防止零件后退。n其材料采用弹性较好的碳素结构钢，热处理硬度为HRC44

14、51 。表面进行氧化处理。 八、销 n销主要用作装配定位，也可用作联接零件 。n摩托车上最常用的是圆柱销、销轴、开口销、圆锥销。 n销轴用开口销锁定，拆卸方便，用于铰接处。 n销的材料常选用35、45、及合金钢，热处理硬度一般为HRC2846 。n表面进行镀锌或氧化处理 。九、自攻螺钉 n多用于联接较薄的钢板、有色金属板及塑料覆盖件。 n自攻螺钉的材料常选用低碳钢，其表面进行渗碳处理，或直接选用35钢不进行热处理。n一般热处理表面硬度应大于450HV0.3 n表面处理采用镀锌或氧化处理，在钝化前应进行去氢处理。 十、螺母卡子和自攻卡子 n螺母卡子和自攻卡子外形比较特殊（非标准件） ，其规格、编号可在重庆宗申摩托车集团非标图册中选用。n设计自攻卡子时，其内孔尺寸应和自攻螺钉的底径相同， n由于自攻卡子的厚度较薄，选材时应选用弹性较好的材料（如65Mn、70钢），成形后采用淬火处理来保证其强度，热处理硬度一般为HRC4248。n螺母卡子用于同螺钉相连接，其螺母采用低碳钢或35钢，卡子采用低碳钢；表面处理采用镀锌。n