前几天同学会上讲了一个让一个女生感到“抢劫后的余生”的故事。有一次开车去乡下老家,中途车胎被扎了,然后找路边店修理,然后上路了。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视剧),同学会,同学会,同学会,同学会)开了一段时间后,感觉汽车有点奇怪,方向总是偏向一边,轮子发出奇怪的声音。她把车停在路边,下车确认。看这个,给她吸一口凉气。刚修好的那个轮子,轮胎螺丝都松了,轮胎快掉下来了!如果继续跑下去,这个轮胎应该不是“烧饼销售”。到时候不知道会发生多大的事。车可能会毁了人。想到这个,真的有“灾后余生”的感觉。

往后看也没用,当务之急是修车。因为原车的轮胎螺丝都坏了,无法固定,所以她从其他三个轮胎上分别拆下一个螺丝,安装在这个坏了的轮子上,总之汽车可以继续行驶了。然后赶紧回去找更大的修理店,把轮胎螺丝都换了,可以说是镇定。(威廉莎士比亚,泰姆派斯特,天呐)这件事发生后,她每次旅行,第一件事就是确保汽车的轮胎螺丝坚固安全。

说话的人无心,听的人有心。我在旁边听到了这件事,由于职业的敏感性,我立刻想起了让很多人忽略的轮胎螺丝这个小东西。(威廉莎士比亚,《哈姆雷特》,《工作》)事实上,汽车的轮胎螺丝非常重要。只是因为不需要特别的保养,一般不更换轮胎就不能使用,所以很多人忽略了它,甚至很多人没有拆卸过轮胎螺丝。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视剧),)在网上查看事故视频或照片,有时会发生高速行驶的汽车车轮飞出的事故,这主要是轮胎螺丝断裂或松动所致。那么汽车的轮胎螺丝到底有什么用?怎么安装?它的收紧和自动锁定原理是什么?使用时注意事项是什么?今天我们要谈谈轮胎螺丝的相关话题。

首先,我们来看看轮胎螺丝是什么,它有什么作用。轮胎螺丝是安装在轮毂、连接轮、制动盘(制动鼓)和轮毂上的螺丝。用于稳定连接车轮、制动盘(制动鼓)和轮毂。你知道,汽车重量最终由车轮承担。然后车轮和车身之间的连接是通过这些螺钉实现的。因此,这些轮胎螺丝实际上承受着全车的重量,将变速箱输出的扭矩传递给车轮,同时受到工作中牵引力和剪切力的双重作用。(大卫亚设)。

轮胎螺丝的结构很简单。由螺钉、螺母和垫圈组成。根据螺钉结构的不同,可以分为单头螺栓和双头螺栓,目前汽车大部分是单头螺栓,双头螺栓一般用于中小型卡车。单头螺栓安装方法有两种。一个是轮毂螺栓螺母。螺栓通过过盈配合固定在轮毂上。然后用螺母固定车轮。一般来说,日韩系汽车更适用,大多数卡车也使用这种方式。这种方法的优点是车轮相对容易放置,拆卸车轮相对容易,安全性高,更换轮胎螺钉麻烦,部分需要去除轮毂。另一种是车轮固定螺栓,直接在轮毂上加工螺纹,轮胎螺丝直接拧紧在轮毂上,一般多用于欧洲系小型汽车。该方法的优点是轮胎螺丝拆卸、更换容易。有安全性稍差的缺点。也就是说,多次反复拆卸轮胎螺丝会损坏轮毂的螺丝,因此必须更换轮毂。

汽车轮胎螺丝一般由高强度钢制成,轮胎螺丝的头上印上螺丝的强度等级,为8.8、10.9、12.9,数值越高,强度越高。其中,8.8、10.9和12.9是指螺栓的性能等级,由表示螺栓材料公称拉伸强度值和屈服比值的两部分组成。通常显示为“X.Y”,如4.8、8.8、10.9、12.9等。性能等级为8.8的螺栓抗拉强度为800MP

a,屈强比值为0.8,屈服强度为800×0.8=640MPa;性能等级10.9的螺栓抗拉强度达1000MPa,屈强比值为0.9,屈服强度为1000×0.9=900MPa。其它以此类推。一般把强度8.8级及以上、螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢、并经热处理称为高强度螺栓。汽车的轮胎螺丝都是高强度螺栓,不同的车型、不同的载重量,匹配的螺栓强度也不同,以10.9最为常见,8.8的一般匹配在较低端的车型上,12.9一般匹配在重型载货车上。

大家仔细观察,会发现汽车上的轮胎螺丝有安装四个、五个、六个甚至更多,为什么会有这样的区别呢?是不是轮胎螺丝越多越安全呢?

其实轮胎螺丝的安装数量与汽车的载重以及轮胎螺丝的强度有关。一般在小型轿车上,重量比较轻,用四个轮胎螺丝就足够了;在中大型轿车以及SUV上,车重较大,一般至少需要五个轮胎螺丝;而在更重的车型上,会安装更多的轮胎螺丝,有些卡车上甚至有十二个轮胎螺丝,并且螺栓的直径也很大,强度非常高,能够适应更高的载货量。不过我们也不要以轮胎螺丝数量论英雄,汽车的轮胎螺丝强度、数量等都是经过精密计算的,会考虑汽车最恶劣的工况,所以都有非常大的安全余量,在一般情况下是不会发生断裂、松脱等现象,几乎是绝对安全的。所以不论轮胎螺丝是几个,都是可以保证行车安全的,并不是数量越多越好,比如有些车型使用四个10.9强度的轮胎螺丝,另一款车型使用五个同直径的8.8强度的轮胎螺丝,如果以总强度计算,四个轮胎螺丝反而更高。

下面我们来说说轮胎螺丝的紧固与自锁原理。

汽车轮胎螺丝一般使用细牙的三角螺纹,螺栓直径在14~20mm之间,螺纹牙距为1~2mm。这种三角螺纹在理论上是可以自行锁止的:轮胎螺丝以规定的扭矩扭紧后,螺母与螺栓的螺纹互相贴合,它们之间巨大的摩擦力可以让二者保持静止不动,即自锁。与此同时,螺栓发生弹性变形,将车轮、刹车盘(制动鼓)紧紧的固定在轮毂上。采用细牙螺距,可以增大螺纹之间的摩擦面积,防松动作用更好。现在的汽车上越来越多的采用细牙螺纹,就是它的防松作用更好。

但是汽车在行驶中,车轮受到的是交变载荷,轮胎螺丝也会受到连续的冲击与振动。在这种情况下,在某一个瞬间,轮胎螺栓与螺母之间的摩擦力消失,轮胎螺丝就有松动的可能;此外,汽车在加速与制动时,由于车轮旋转方向与轮胎螺丝的紧固方向相反,会产生一个“松脱力矩”,进而导致轮胎螺丝松动。因此轮胎螺丝必须有可靠的自锁防松装置。现在的汽车轮胎螺丝,绝大多数采用摩擦式自锁防松装置,比如加装弹性垫圈、车轮与螺母之间加工成配套的锥面或球面、使用球面弹簧垫圈等。它们可以补偿轮胎螺丝在受到冲击与振动瞬间造成的间隙,也就防止了轮胎螺丝的松动。

还有一些车型,采用了“里反外正”式的轮胎螺丝,即左侧车轮轮胎螺丝采用左旋螺纹,右侧车轮轮胎螺丝采用右旋螺纹,这样螺纹的紧固方向与车轮旋转方向保持一致,就减弱甚至消除了“松脱力矩”,避免了轮胎螺丝的自动松脱。这种左旋轮胎螺丝,一般在螺丝的头部上标有大写的 英文字母“L”,或者在螺母中央位置切削出一道沟槽,以便于右旋螺栓区别开来。这种左旋螺纹的轮胎螺丝在早期的东风、解放等汽车上应用广泛,现在仍然有一些中、轻型卡车、轻型客车、小型越野车等采用这样的设计。

但是为什么重载卡车以及小型汽车现在都不采用这样的设计了呢?这主要是因为,重载卡车一般使用双胎并装、单螺母固定的方式安装轮胎,轮胎螺母采用了球面弹簧垫圈,可以防止螺母的自行松动;而在小型汽车上,由于它加速与制动都比较快,所以不论是加速还是制动都会产生松脱力矩,使用左旋轮胎螺丝意义不大。所以,这两种车型不再使用左旋螺纹轮胎螺丝,有利于减少零部件的数量,便于拆装维修。

那么我们在拆装轮胎螺丝时需要注意什么呢?在拆卸时要注意对角均匀松开,让扳手与轮胎螺丝垂直,避免轮胎螺丝受到弯矩,进而造成螺丝折断。在安装时要注意对角安装、对角分次均匀紧固,不要一次性拧紧,更不要把螺丝都安装在车轮的一边,这样才能使螺丝受力均匀,避免轮圈变形。在落下千斤顶、车轮着地后,用扭矩扳手把轮胎螺丝紧固到规定的力矩,一般在15~20公斤力之间,如果太松了螺丝容易松脱,太紧了会把轮圈紧变形,甚至导致螺丝拉伸断裂。如果没有扭矩扳手,一般的成年男子只要双手握住轮胎扳手的一端,用尽全力扭紧,这个力就足够了。

此外,在紧固轮胎螺丝时尽量不要使用风炮紧固,这种风炮一般扭矩过大,会导致轮胎螺丝拉伸,甚至拉伸到了轮胎螺丝的屈服点,导致轮胎螺丝发生不可逆转的塑性变形,这样的轮胎螺丝就再也紧不住了,必须更换。还有就是轮胎螺丝不要反复多次拆装,每一次拆装都是对螺纹的一次伤害,螺栓与螺母之间的摩擦力就会越来越小,螺栓的自锁作用减弱甚至消失,轮胎螺丝也就紧不住了,一般拆装十次以上的轮胎螺丝就建议更换了。还有就是轮胎螺丝上千万不要涂抹黄油,这样虽然以后拆卸时轻松了,但是黄油会减小螺纹之间的摩擦力,减小螺丝的自锁作用,致使螺丝松动的可能性增大。

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