韦小华，徐清魁

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

在汽车装配中，螺纹紧固件装配的质量将直接影响整车装配质量和行驶的可靠性，为此在施加外载荷之前，需进行预紧即拧紧螺纹紧固件，通过产生的轴向预紧来夹紧被连接件，保证螺栓的可靠服役。本文对螺纹紧固件扭矩的计算、校核及应用作以分析。

1 确定夹紧力

1.1 需求夹紧力

根据紧固件在实际连接部件的受力情况，通过受力分析及工程计算，结合实际连接部位的关键程度，确定被连接件所需的夹紧力即需求夹紧力。该需求夹紧力必须保证被连接件在工作过程中各种载荷冲击下始终贴合，一般通过CAE建立模型辅助分析计算，常用的方法见表1。

表1 常用CAE分析方法

1.2 设计目标夹紧力

1.2.1 拧紧系数

扭矩法夹紧力最大值和最小值的比值公式可粗略用公式（1）表示：

式中：Fmax为最大夹紧力，kN；Fmin为最小夹紧力，kN；a为摩擦系数精度；b为扭矩精度。

一般目标轴力的最小值与需求轴力存在一定关系（取1.2的安全余量），见公式（2）：

式中：Fmin为最小夹紧力，kN；c为夹紧力精度；F为公称夹紧力，kN；FR为需求夹紧力，kN。

通过公式（1）和公式（2）能够推导出拧紧系数，见公式（3）：

式中：α为拧紧系数；c为夹紧力精度。

很明显α由夹紧力精度即拧紧工具精度、摩擦系数散差和安全余量确定，与螺栓尺寸无关。

因此可以结合各企业的拧紧工具精度以及所统一的摩擦系数精度确定拧紧系数，见表2。

表2 拧紧系数

1.2.2 计算目标夹紧力

根据公式（4）确定目标夹紧力Ftmax。……