隨著汽車工業的不斷發展,現代汽車零部件結構均向輕量化方面發展。鋁合金是一種比較理想的輕量化替代材料。為了增強鋁合金材質螺紋連接體的強度,*早用于航空業的鋼絲螺套被廣泛使用。對于國內**開發的全鋁合金變速器,外殼全部采用鋁合金,鋼絲螺套可應用在變速器殼體和離合器殼體連接用雙頭螺栓,變速器殼體和變速器上蓋用連接螺栓,以及變速器殼體和變速器后蓋用連接螺栓,上述所使用部位都是變速器的主要部件受力部位,對螺栓連接要求高,同時也是戶外變速器維修拆卸的主要部位。
1 鋼絲螺套的結構
鋼絲螺套是由不銹鋼冷軋成菱形的鋼絲加工成的一種彈簧狀內外圓柱同心體螺紋連接件。菱形截面兩個對角為60°。纏繞后的菱形在內外橫截面分別構成兩螺紋牙型,如圖1。
菱形截面是鋼絲螺套*為重要的結構要素,它決定鋼絲螺套與基體之間的配合精度與強度,同時也決定了螺釘與鋼絲螺套之間配合的精度與連接強度。鋼絲螺套截面如圖2。
鋼絲螺套菱形截面與內外螺紋之間的尺寸參數關系如下:
B=0.649 5 P
K 1=0.649 5 P
K 2=0.541 25 P
式中,P為螺距,mm。
尺寸Ar用來限定截面的*小寬度。當兩側為尖點時Ar**,則Ar(**)= 0.875 P
常用的鋼絲螺套材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼鋼絲。鋼絲螺套旋入螺孔前,自由狀態的直徑大于安裝鋼絲螺套用螺紋孔的直徑,將螺套旋入規定的螺紋孔后,靠螺套自身的彈力使菱形外壁緊貼在螺紋內壁孔壁,菱形截面的內角則形成一個標準的內螺紋。用標準螺釘擰入鋼絲螺套所形成的螺紋中,就構成一個高強度的螺紋鏈接副,反復拆卸螺釘,鋼絲螺套也不會移位或脫落。
2 鋼絲螺套的性能與用途
2.1 性能
鋼絲螺套技術是一種新型的連接緊固技術,在螺釘連接時可非常有效地改善連接條件,大大提高螺釘連接的強度和可靠性。
a. 鋼絲螺套應用在各種低強度材料中,能在很大程度上提高螺釘連接的耐磨損性能,避免連接螺紋的損壞。
b. 鎖緊型鋼絲螺套能把螺釘鎖緊在螺紋孔中,在經受沖擊振動時使螺釘不至于松扣,比通常鎖緊裝置的工藝性能好。
c. 因鋼絲螺套有一定彈性,可使螺紋各圈上的負載分布比較均勻,并能吸收振動,因而提高了螺紋的連接強度和耐疲勞強度。
2.2 用途
a. 鋼絲螺套*主要的用途是增強連接強度、改善連接條件。鋼絲螺套旋入鋁合金材料,可避免滑絲、錯牙現象,并獲得優良的連接性能。
b. 鋼絲螺套耐磨損。可用于經常拆卸的部位,大大提高螺紋的使用壽命。
c. 防松脫。特別適用于航天產品要求高保險系數的場合。
d. 增大受力面。用于要求有強度連接力而又不能增加螺孔直徑的部位。
e. 便于維修。將損壞的螺孔裝入鋼絲螺套,修復后可以繼續使用,避免工件報損的可能。
3 鋼絲螺套的安裝
鋼絲螺套的安裝,需遵循在基體上鉆孔、攻絲、安裝鋼絲螺套和拆去安裝柄4個步驟。基體的鉆孔直徑按螺套用內螺紋小徑而定,鉆孔深度必須保證螺套旋入的長度。攻絲時用的也是專用絲錐,將攻好絲的基體上安裝鋼絲螺套,同樣要用專用工具。如圖3所示,先將螺套放入專用工具柄部,把螺套的安裝柄嵌入工具的槽內,再將工具的活動圈緊貼螺套的端面,并將工具的活動圈上的小螺釘擰緊固定,因為螺套自由狀態的外徑要比基體內螺紋大徑還大,但螺套有一個引導尺寸就小了一些。安裝時將螺套的*小引導尺寸對準基體內螺紋的起始口,然后旋轉安裝工具,使螺套旋入基體內螺紋。注意不要在安裝工具柄上施加較大的軸向力,以防“亂扣”,另外在安裝時安裝工具不要倒轉,以防折斷螺套的安裝柄。鋼絲螺套安裝后應檢查一下是否裝得完整,再檢查螺套所形成的內螺紋是否達到要求,**去掉螺套的安裝柄。
鋼絲螺套的裝拆需注意一下要求。
a. 鋼絲螺套的裝拆均需用專用工具。
b. 安裝鋼絲螺套所用的內螺紋**符合相關標準規定。
c. 安裝用內螺紋的攻絲長度**超過鋼絲螺套的長度,螺孔為通孔時要全部攻絲。
d. 鋼絲螺套安裝后應低于基體表面的1~1.5倍螺距。
e. 對于有折斷槽的鋼絲螺套應根據需要去除安裝柄。
f. 鋼絲螺套安裝后檢查不合格時,應將其取出重新安裝。
g. 將拆卸工具垂直放于孔內,用錘子輕擊,使拆卸工具的刃部卡住鋼絲螺套,然后逆時針旋出絲套。
4 安裝過程關鍵工藝技術
(1) 安裝鋼絲螺套前應用底孔螺紋塞規檢查工件基體螺紋,確保整個螺孔長度上螺孔合格。
(2) 安裝好鋼絲螺套后形成的內螺紋的檢驗。
a. 用普通的螺紋塞規檢查螺紋。對于普通型絲套,螺紋塞規通端通過且止端止即為合格的標準;對于鎖緊型絲套,螺紋塞規通端應順利地旋至鎖緊圈為合格的標準。
b. 用測量工具檢查鋼絲螺套距基體表面深度,其結果應滿足設計要求。
5 結束語
對于鋼絲螺套裝配技術,只要了解和掌握絲套的使用特點,操作起來應該比較方便。本文作為參考,幫助大家熟悉、掌握絲套使用的工藝,以進一步提高汽車零部件總裝操作技能和水平,確保總裝質量及可靠性。
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