首先,我们来看看轮胎螺栓是什么,它起了什么作用。轮胎螺栓是安装在轮毂、连接轮、制动盘(制动鼓)和轮毂上的螺栓。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栓实现的。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)。
轮胎螺栓的结构非常简单,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。换句话说,反复拆卸轮胎螺栓多次会损坏轮毂的螺丝,因此必须更换轮毂。
汽车轮胎螺栓一般由高强度钢制成,在轮胎螺丝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800MPa,屈服率为0.8,屈服强度为8000.8=640 MPA;是。性能等级为10.9的螺栓抗拉强度为1000MPa,屈服强度为0.9,屈服强度为10000.9=900MPa。其他等等。强度8.8以上,螺栓材料为低碳合金钢或中碳钢,通过热处理称为高强度螺栓。汽车的轮胎螺丝都是高强度螺栓,车型、载重、匹配螺栓强度也不同。10.9最常见,8.8配合低端车型,12.9配合普通中货车。
仔细观察,会发现汽车的轮胎螺丝上安装了4个、5个、6个以上,为什么会有这种差异呢?轮胎螺丝越多越安全吗?
事实上,轮胎螺丝的安装数量与汽车的载重和轮胎螺丝的强度有关。一般小型车的重量很轻,四个轮胎螺丝就足够了。在大中型轿车和SUV中,汽车重量较大,通常至少需要5个轮胎螺栓。更重的车型将安装更多的轮胎螺栓。有些卡车有12个轮胎螺栓,螺栓的直径也很大,强度很高,可以适应更高的载重。但是我们不要用轮胎螺栓的量来讨论英雄。汽车的轮胎螺栓强度、数量等都经过精密计算,考虑到汽车最坏的施工情况,所以都有很大的安全裕度,一般不会断裂或松动的现象几乎是绝对安全的。因此,不管有多少轮胎螺栓,都可以保证驾驶安全。数量不是越多越好。例如,有的车型使用4个10.9强度的轮胎螺钉,其他车型使用5个直径相同的8.8强度的轮胎螺钉,按总强度计算,4个轮胎螺钉反而更高。
我们来看一下轮胎螺栓的紧固和自锁原理。
汽车轮胎螺丝一般采用细齿的三角螺纹,螺栓直径在14 ~ 20毫米之间,螺纹齿距为1 ~ 2毫米。这个三角形螺纹理论上可以自行锁定。轮胎螺钉拧紧到指定扭矩后,螺母和螺栓的螺纹相互啮合。由于它们之间巨大的摩擦力,两个螺钉可以保持静止状态,即自动锁定。同时,螺栓弹性变形,将车轮、制动盘(制动鼓)牢牢固定在轮毂上。使用细齿距可以增加螺纹之间的摩擦面积,防止松动作用更好。最近汽车上使用了越来越细的牙齿螺丝,那就是它的广播作用更好。
但是在汽车行驶的过程中,车轮受到了交替负载、轮胎螺栓
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栓的紧固方向相反,会产生一个“松脱力矩”,进而导致轮胎螺栓松动。因此轮胎螺栓必须有可靠的自锁防松装置。现在的汽车轮胎螺栓,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栓在受到冲击与振动瞬间造成的间隙,也就防止了轮胎螺栓的松动。
还有一些车型,采用了“里反外正”式的轮胎螺栓,即左侧车轮轮胎螺丝采用左旋螺纹,右侧车轮轮胎螺栓采用右旋螺纹,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”,避免了轮胎螺栓的自动松脱。这种左旋轮胎螺栓,一般在螺栓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栓时需要注意什么呢?在拆卸时要注意对角均匀松开,让扳手与轮胎螺丝垂直,避免轮胎螺栓受到弯矩,进而造成螺栓折断。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,更不要把螺栓都安装在车轮的一边,这样才能使螺栓受力均匀,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栓紧固到规定的力矩,一般在15~20公斤力之间,如果太松了螺栓容易松脱,太紧了会把轮圈紧变形,甚至导致螺栓拉伸断裂。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,会导致轮胎螺栓拉伸,甚至拉伸到了轮胎螺栓的屈服点,导致轮胎螺栓发生不可逆转的塑性变形,这样的轮胎螺栓就再也紧不住了,必须更换。还有就是轮胎螺栓不要反复多次拆装,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,轮胎螺栓也就紧不住了,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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