汽车发动机是由许多零部件组装而成，将这些零部件结合起来大多须要采取
螺纹连接。螺纹连接和焊接、铆接、黏接等永久结合办法有所不同，如有须要则可进行大略的分离。螺纹零件是非永久结合办法不可短缺的零件。对付汽车维修来说，进行螺栓的拆卸及组装是根本。然而，利用螺钉不当有时会在安全上、品质造成重大的影响，因此本文将为读者先容螺纹的紧固事理以及紧固方法。
一、螺纹的种类
当代汽车基本上利用的螺纹采取 ISO规定的公制螺纹。除分外的部分以外，标准的公制螺纹零件 ( 螺栓、螺母、螺钉类 ) 均采取以下的螺纹直径和螺距，如图 1 和 表 1 所示。
图1 螺距与螺纹示意图
表1 螺纹的直径和螺距
分外螺纹与标准公制螺纹没有互换性，如表 2 所示。
表2 分外螺纹
注：数字表示螺纹的大小，表中所列只是个中一例。
二、螺纹的大小
螺纹的大小用外螺纹的外径表示。六角面的对边宽度尺寸只表示适当的工
具尺寸与螺纹的大小没有关系，如图 2所示。
图2 螺纹的大小与对边尺寸
三、对边宽度尺寸
六角面的对边宽度是利用扳手、内六角扳手等工具的参考值。在表示工具
的尺寸时用该对边宽度的尺寸表示。例如 10×12mm 扳腕表现适宜于六角面
的对边宽度尺寸为 10mm 和 12mm 的螺纹零件 ( 不限追加范围 )。图 3 为常用的范例对边宽度尺寸和螺纹大小对照表，但要把稳对边宽度尺寸与螺纹大小
的对应有时和右表有所不同。有的对边宽 度 尺 寸 有 22mm、24mm、27mm、30mm、32mm 等。由于火花塞采取的是分外的对边宽度，以是必须用专用的火花塞套筒扳手拆卸 (16mm、18mm、20.6mm 等 )。
图3 对边宽度与螺纹尺寸
四、六角头螺栓的强度代号
根据螺栓的材质，对六角头螺栓设定了强度代号，如图 4 所示。
图4 螺栓强度代号
根据螺栓的材质的差异为标准螺栓和高强度螺栓。在组装时应把稳高强度螺
栓的位置，且标准螺栓只要不是特殊指定时都可用标准力矩紧固，而高强度螺栓
则有指定的紧固力矩。没有强度代号的6mmSH 螺栓 ( 对边宽度 8mm，螺纹大小为 6mm 的凸缘螺栓 ) 全部按一样平常标准螺栓对待。
图 5 所示为没有强度代号的 DR 螺栓 ( 六角头部减轻重量的凸缘螺栓 )，根据凸缘的外径来差异。相同的六角面尺寸但凸缘大的螺栓则是高强度螺栓，我们将这种螺栓称为塑性区域螺栓，这种螺栓在汽缸盖、连杆、飞轮上利用比较多，紧固时哀求达到一定转矩后，再旋转一个角度， 应把稳它们的安装位置和紧固力矩。
图5 DR螺栓(塑性区域螺栓)
图 6 所示为 UBS 螺栓，包括在高强度螺栓中，从外不雅观上是根据螺栓头的根部是否有根切来差异。UBS 螺栓有时带强度代号，有时不带，且承压面上还带有 5-60′眇小角度。
图6 UBS螺栓
五、螺纹的紧固力
在采取螺纹将两个以上的零件连接时，利用过程中这些零件必须能承受住外拉力且 结合状态不发生变革，也便是说必须坚持住没有分解脱落、没有间隙、没有错动的状态。总之，最主要的便是采取螺纹连接的结合零件相对付外力能否充分的紧固力进行连接。采取螺纹的结合体在利用中能坚持其功能充分的紧固力便是适宜的紧固力。 图 7 所示为采取一颗螺栓的紧固力， 其相称于螺栓轴方向的拉伸力。因此，有这样的说法 ：螺栓的紧固力和螺栓的轴向力两者意义相同。
图7 螺栓紧固力与轴向力
用螺栓紧固所供应的紧固力 ( 初期紧固力 ) 由于韶光的推移利用中的外力与振动，紧固力会降落，这便是螺纹的松驰。纵然初期紧固力适宜，但由于松驰而损失紧固状态，也会导致零件破坏。因此对付螺栓利用初期接合面磨合、弹性损失等不可避免的紧固力降落的问题，办理方法便是经由一定韶光后再进行紧固增紧。
螺纹的适宜紧固力由螺纹的强度、被紧固件的强度、外力的大小等来决定，对特殊主要的部位必须精确地紧固。如图 8 所示，当连杆轴承盖等紧固力比适宜值大时，被紧固件 ( 轴承盖 ) 就会轻微变形， 轴瓦的油膜间隙就会比规定值小，严重时乃至会烧伤轴瓦。反之，若轴承盖得不到充分的紧固力，由于急剧的连杆的外力变动，有可能产生螺母、轴承盖在发动机旋转中脱落，导致重大的发动机故障。
图8 连杆螺栓与油膜关系
六、紧固力矩
在螺纹的紧固中最主要的是紧固力，但是紧固力 ( 轴向力 ) 的测定较为困难。 如图 9 所示，假定螺纹的紧固力矩旋转角不变，那么紧固力矩则与螺纹的轴向力成比例。常日进行的便是对紧固力矩的核定。在力矩的核心定法中必须把稳，在一定条件下虽可得到轴向力和力矩的比例关系， 但条件不同时，即利用同样的力矩来紧固螺纹，轴向力也会发生变革。
图9 紧固力矩与轴向力
图 10 表示在螺纹部粘附着油脂类时的摩擦系数 (μ)，图 11 表示不同摩擦系数时螺纹的紧固力矩与轴向力。在紧固力矩和被紧固件的材质等都相同的条件 下，μ 也有很大的不同。施加给无润滑螺纹的紧固力矩的 88% ～ 92% 由支承面及螺纹面的摩擦所花费，能有效地改变轴向力范围的约为 8% ～ 12%。若减少摩擦，改变轴向力的比率就会变大。也 便是 μ 越值低轴向力越高。因此，纵然是同样的紧固力矩，轴向力也是不同的。
图10 不同条件时螺纹的摩擦系数
图11 不同摩擦系数时螺纹的紧固力矩与轴向力
在无润滑状态下 μ的颠簸范围较大，反复地拆卸螺纹还存在着μ的数值变大
的方向。在维修手册中指定涂抹机油的部位便是稳定这种轴向力的主要部位，
必须遵守维修手册的规定。在维修手册中不指定涂抹机油的部位可以是无润滑
状态。
润滑螺纹部及支承面，摩擦力变小，螺纹的锁紧效果就会变差。为了提高螺纹的轴向力、充分得到紧固力，螺纹的松驰也就不随意马虎产生了。紧固力矩由螺纹的大小、强度和被紧固件的强度来决定，适宜的紧固力矩在设定时应具有
一定的范围。但考虑到扭力扳手的精度及螺纹摩擦系数的偏差，有必要以力矩的下限与上限值间 的中间值为目标进行紧固，在各维修手册中基本上因此中间值表示。
七、钢性域紧固与塑性域紧固
螺栓紧固常日是在所谓“弹性域”内完成的。在弹性域里所紧固螺栓的轴向拉伸应力与螺栓的旋转角成正比增加。如超过弹性域紧固螺栓，则会有螺栓的旋转角变革，而螺栓的轴向拉伸应力则变革很少。 这个区域就称为塑性域。
常日有两种紧固螺栓的方法 ：一种是在弹性域内紧固螺栓 ( 常规方法 ) ；另一 种是在塑性域内紧固螺栓。在一些发动机中，发动机盖、连杆轴承盖或曲轴盖之间的连接螺栓都是在塑性域内紧固的。在这种紧固方法中，先用预定扭矩将螺栓紧固至靠近其屈从点，然后再用一预定的扭矩使其超过屈从点进行紧固。在塑性域内， 这类螺栓发挥轴向拉伸应力。在弹性域内，紧固扭矩与螺栓轴向应力 ( 与螺栓旋转角等效 ) 成正比。在紧固过程中，螺栓拉伸应力会有较大变革。如图 12 所示，在塑性域内，相对付旋转角的变革，轴向拉伸力没有什么变革。
图12 螺栓拉伸应力与螺栓旋转角关系
这里须要解释的是，塑性域螺栓是一种分外螺栓，普通螺栓不能运用这种方法紧固，否则会造成断裂。另一方面，塑性 螺栓必须在塑性域内紧固，否则就达不到规定的扭矩。
例如丰田 2C 发动机汽缸盖螺栓的紧固方法如下。
1. 将 18 颗 汽 缸 盖 螺 栓 按 要 求 分 2 ～ 3 次依图 13 所示顺序均匀地紧固到44Nm，如有不符合扭矩标准的螺栓，应立即改换。并且在紧固之前，先在汽缸盖螺栓螺纹和螺帽下方涂上一薄层机油。如 有螺栓断裂和变形，即予以改换。
图13 丰野外C发动机汽缸盖螺栓紧固顺序
2. 在每个缸盖螺栓顶部的前方，如图 14 所示，用油漆涂上标记。
图14 缸盖螺栓顶部涂上标记
3. 按图 13 所示顺序，将 18 颗缸盖螺栓拧紧 90°，然后将螺栓再拧紧 90°，
如图 15 所示。
图15 拧紧螺栓
4. 进行检讨，油漆标记应对准后方， 如图 16 所示。在旧式发动机中，如图 17
所示，六角螺栓用于塑性域紧固，这类螺栓的头部有安装槽，使其易识别为塑性域螺栓。
八、螺纹的松驰
螺纹涌现松驰情形，大部分是由于螺纹的结合体上加有循环外力，导致螺纹的轴向力降落而引起的，如图 18 所示。
一样平常说来，被紧固件紧固后，螺纹的反力由螺纹零件的支承面承受。若对该结合体施加循环外力，被紧固件就承受不了浸染在支承面上的压缩应力，随着韶光推移，支承面失守 ( 压塌 ) 使螺纹的轴向力降落。其余，螺栓自身的疲倦、螺牙的磨合等也会降落轴向力。某种程度的早期磨合引起的轴向力降落常日是不可避免的，但若充分地给予初期紧固力，虽有压塌及磨合引起的轴向力降落，还能坚持必要的轴向力，螺纹的自然松驰也就难以产生。
图16 标记对准后方
图17 塑性域螺栓
图18 螺纹的松驰征象
在循环外力较为急剧的部位，如图 19 所示，每每采取对应于紧固力的弹性变形量大的分外螺栓，或对应于连接部位的磨合，压塌的轴向力降落比例较小的分外螺栓。在这些分外螺栓的位置上若误装平常的螺栓也会产生松驰，在组装时必须给予和螺栓的强度区分同样的把稳。
图19 特性螺栓
在组装螺纹时，如图20所示，螺牙及螺栓的支撑面上若粘附着灰尘、异物等，纵然以正规的力矩紧固也不能充分地提高轴向力。其余，纵然是得到了正常的轴向力，但由于利用中的外力浸染，异物毁坏时或异物陷进被紧固件中时，轴向力会急剧地损失。纵然不被认为会降落轴向力，有时螺栓也会产生自身松驰，因此必须将螺牙及支承面清扫之后再行组装。
螺栓的防松方法 螺纹的锁紧及防止脱落方法有很多种，如表3所示。
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