汽車輪胎被扎后漏氣,需更換備胎,再送到汽修店維修輪胎,再次更換輪胎,這個(gè)過程很多老鐵應(yīng)該都有經(jīng)歷過。
更換輪胎就需要拆卸并擰緊車輪螺栓,我們經(jīng)??吹骄S修師傅擰緊車輪螺栓時(shí),采用很長(zhǎng)的加長(zhǎng)套桿,甚至用腳踩扳手,借助身體的力量向下壓扳手以實(shí)現(xiàn)擰緊,并告訴客戶,車輪螺栓務(wù)必要擰的足夠緊,否則跑高速時(shí),輪胎有松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn),這樣做真的合理嗎?
今天,法士威通過本篇文章給大家好好分析一下。
車輪緊固連接結(jié)構(gòu)
車輪的緊固方式可以大致分為如下兩種,即車輪螺栓方式和車輪螺母方式:
下圖所示的為車輪螺栓及其連接結(jié)構(gòu),車輪螺栓穿過制動(dòng)盤和輪胎擰緊在預(yù)制內(nèi)螺紋的輪轂上。車輪螺栓的頭部為曲面,擰緊后,可抵抗切向外載荷。
下圖為車輪螺母及其連接的結(jié)構(gòu),相比于車輪螺栓,輪轂螺栓從內(nèi)部穿過制動(dòng)盤和輪胎,車輪螺母擰緊在穿出的螺栓上。
車輪螺栓的連接方式,主要適用于歐洲地區(qū)的車型(大眾,奧迪,寶馬,奔馳等),其優(yōu)點(diǎn)是螺栓損壞時(shí),便于替換,只需購買螺栓即可;輪轂側(cè)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有利于成本;缺點(diǎn)是安裝車輪時(shí)的作業(yè)性不佳;緊固螺栓的方式相比緊固螺母方式,扭矩衰減方面有所不利。
車輪螺母方式是除歐洲之外其他大部分地區(qū)的車型(中國、北美、日本等)。
優(yōu)點(diǎn)是安裝車輪時(shí),車輪掛到螺栓上進(jìn)行作業(yè),故作業(yè)性較好;相比緊固螺栓方式,扭矩衰減方面有利。
缺點(diǎn)是當(dāng)螺栓損壞時(shí),需要更換(壓入到)輪轂的螺栓,產(chǎn)生零件替換工費(fèi),相比緊固螺栓方式,成本方面有所不利。
2.過度擰緊的危害
有人認(rèn)為,車輪螺栓是緊固輪胎的,輪胎在汽車高速或動(dòng)載行駛時(shí),外載荷較大,因此,應(yīng)預(yù)擰緊較大的扭矩。甚至需要像底盤其他位置一樣,螺栓應(yīng)過屈服擰緊。那么,一味的往死里擰,會(huì)有什么危害呢?
1)擰緊過緊時(shí),車輪螺栓進(jìn)入屈服狀態(tài)后,會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形。產(chǎn)生塑性變形的螺栓不能重復(fù)多次使用,這就意味著每次更換車輪時(shí),車輪螺栓也需要更換,非常的不方便。
2)擰緊過緊時(shí),車輪螺栓的軸向預(yù)緊力很大,當(dāng)再承受較高的外載荷時(shí),螺栓易出現(xiàn)斷裂失效。
3)擰緊過緊時(shí),對(duì)手件內(nèi)螺紋承受載荷較大,重復(fù)多次使用后,易出現(xiàn)滑牙。此時(shí)只能更換對(duì)手件,操作不便且成本較高。
4)擰緊過緊時(shí),對(duì)手件承壓面載荷較大,尤其是鋁合金車輪,易出現(xiàn)表面壓潰的問題。
3.如何擰緊?
法士威參考的某主流整車廠的相關(guān)資料,設(shè)計(jì)上,對(duì)于常用5個(gè)車輪螺栓的連接結(jié)構(gòu)。如果采用的是鋼輪轂,其夾緊力應(yīng)該≥35KN,如果采用的是鋁輪轂,其夾緊力應(yīng)該≥25KN。
考慮到車輪螺栓需重復(fù)使用,車輪螺栓經(jīng)過5次重復(fù)擰緊后,其夾緊力仍需滿足鋼輪轂≥35KN和鋁輪轂≥25KN的要求。
扭矩上,建議的工藝扭矩為120Nm,最高不超過140Nm,這個(gè)數(shù)據(jù)是總裝車間采用的裝配扭矩。
車輪螺栓的屈服扭矩,通常在180Nm-200Nm以上,從設(shè)計(jì)上來看,工藝扭矩遠(yuǎn)低于屈服扭矩,這也是為了讓車輪螺栓始終使用在擰緊曲線的線性段,多次重復(fù)使用后,性能仍不會(huì)下降。
因此,對(duì)于車輪連接的位置,維修擰緊時(shí),需采用定值扭力扳手或數(shù)顯扳手?jǐn)Q緊,通常的擰緊扭矩約120Nm或擰緊至該車原廠裝配的扭矩。
但我們也了解到,目前,可以定值的扳手的價(jià)格都相對(duì)較高,很多汽修廠不會(huì)采購這種的扳手。
因此,當(dāng)采用非定值的扳手時(shí),一定要選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的維修師傅,這樣的維修師傅大概知道加多長(zhǎng)套筒?擰多少角度?扭矩大概能到多少?
通過上面的分析,車輪螺栓這個(gè)位置設(shè)計(jì)上是留有一定的扭矩安全余量。
但如果師傅一味的往死里擰,借助全身力量用腳踩,扭矩就很難控制了,如果是這樣,建議你還是別在這里維修了,即使現(xiàn)在沒啥事,相關(guān)零件的使用壽命也會(huì)受影響的。
我們都知道,擰緊和擰緊至某個(gè)角度和扭矩是完全不同的概念。作為工程技術(shù)人員,一切以數(shù)據(jù)說話,而不是差不多。
重要位置的擰緊扭矩和角度是關(guān)鍵參數(shù),每年因?yàn)檫B接位置沒有按照要求擰緊而召回的案例都很多,這里就不一一贅述了。
此外,總裝車間的擰緊一般是先預(yù)緊,再采用5把擰緊槍組成的擰緊系統(tǒng)同時(shí)終緊。因此,維修時(shí),建議可以先預(yù)緊,終緊時(shí),可沿對(duì)角方向逐個(gè)進(jìn)行擰緊。
4、法士威經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
1)車輪螺栓過度擰緊,會(huì)導(dǎo)致螺栓過屈服,產(chǎn)生不可以恢復(fù)的塑性變形;過度拉伸的螺栓,在承受外載荷時(shí)易斷裂;對(duì)手件螺紋承載較大,易滑牙;對(duì)手件表面易壓潰等問題。
2)維修時(shí),車輪螺栓最好采用定值扭力扳手進(jìn)行擰緊,擰緊扭矩建議為120Nm或原廠裝配扭矩,最高一般不超過140Nm;如果采用非定值扭力扳手,建議由經(jīng)驗(yàn)豐富的維修師傅來擰緊裝配,不建議師傅借助全身力量往死里擰;裝配順序先預(yù)擰緊,終緊時(shí)沿對(duì)角方向逐個(gè)進(jìn)行擰緊。