汽車連桿螺栓的結構選用

發動機的連桿螺栓都採用屈服強度高和衝擊韌性好的中碳合金鋼或鉻鎳鉬合金鋼，如35CrMo、42Mn2V、40MnB和30Ni3Cr2Mo等。
連桿螺栓承受的是變應力，因此要採取各種措施來提高它的疲勞強度，並且避免螺栓承受附加應力。

步驟/方法

（01）減小螺栓的剛度降低螺桿螺栓剛度的辦法是減小螺栓光桿部分的直徑和增加螺栓的長度。螺紋根部有應力集中，是螺栓的薄弱環節，從杆身和螺紋段等強度角度出發，可以將杆身直徑小於螺紋根部直徑（一般杆身直徑約等於螺紋直徑的0.8倍）。從降低螺栓剛度，提高螺栓的疲勞強度考慮，這樣做是合適的。在這裏指出，增大被連接件剛度，從而提高連桿螺栓的疲勞強度出發，被連接件之間應避免採用軟質墊圈，更不允許採用彈簧墊圈。

（02）改善螺紋的載荷分佈理論和實踐都證明，在螺栓螺母連接結構中，由於工作時螺栓主體材料發生的是拉伸變形，螺母主體材料發生的是壓縮變形，結果使導致螺紋各圈上的載荷分佈極不均勻。資料表明，約65%左右是在螺母支撐面算起的第一、二圈螺紋處疲勞斷裂。為了改善螺紋的載荷分佈，方法之一是將螺紋的頭幾圈切成10~15°的倒角。由於這幾圈螺紋變形容易，便將一部分載荷轉移到後面各圈的螺紋上，使整個載荷分佈均勻。改善螺紋載荷分佈的另一種方法是採用受拉螺母，採用受拉螺母后，螺母的變形方向與螺栓一致，螺紋各圈的載荷也就比較均勻。

（03）減小應力集中在截面變化處容易產生應力集中，造成疲勞斷裂，因此，在截面變化處應採用圓滑倒角過渡。過渡圓倒角的半徑一般不應小於過渡外杆徑的0.2倍。

（04）提高螺紋強度細牙螺紋對螺桿的消弱程度小，應力集中的情況比粗牙螺紋好，所以連桿螺栓一般採用細牙螺紋。

（05）提高螺紋的表面質量螺栓杆身及過渡圓角的粗糙度，一般都應在0.04~0.08um以下，螺紋也應拋光到0.04~0.08um。對螺紋根部應進行滾壓，是金屬表面產生冷硬層，併產生壓應力。這樣提高材料的機型性能以及緩和螺紋根部的拉伸應力集中，改善螺栓的疲勞強度。

（06）用碾壓螺紋代替切削螺紋用棒料車削的螺紋，內部的金屬纖維被切斷，強度降低。而用碾壓法加工的螺紋，金屬的纖維連續性和強度提高很多。同樣，螺栓頭部採用鐓造方法，可以保持它的金屬纖維連續性和高強度。了減小螺栓的附加彎曲力矩，對螺栓頭部支撐面相對於螺紋中心線，以及連桿大頭螺母支撐面相對於螺栓孔中心線，都提出了不垂直度的專門要求。有資料表明，不垂直度由零增大到2°時，螺栓的疲勞極限下降40%。對於擰緊螺母時，防止螺栓轉動的特殊螺栓頭，應採用適當的方法來達到減少附加彎矩的目的。

特別提示

螺栓擰緊時，由於預緊力矩的作用，在螺紋和杆身上都會引起附加扭轉剪應力，它的數值有時可以達到預緊應力的30~80%，所以經儘量避免。通常可以再擰緊之後，將扳手反向釋放一個很小的角度，藉以消除這種附加應力。

載荷下工作，有可能鬆動，是預緊力減小，為此必須採取防鬆措施。常用的有：防鬆墊圈、開口銷、開槽螺母等。今年來還廣泛使用鍍銅防鬆法，它是在螺栓的螺紋部分鍍上一層0.008mm~0.012mm厚的銅。這層銅在螺栓擰緊後產生塑性變形，使螺紋表面相互咬合，達到防止螺母回鬆的目的。