底盘是指汽车上由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成的组合。

底盘的作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。

一个好的底盘，可以保证驾驶者的生命安全。底盘的四大组成部件和发动机，都是使用高强度螺纹紧固件连接在一起的， 这些紧固件的连接质量直接关系到汽车的行驶安全。

我们从流程角度和技术角度，今天来跟各位螺丝君聊一下：底盘紧固件开发的要点。

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底盘紧固件开发流程

底盘紧固件在整车正向开发过程中的作用相当关键，涉及环节多，需要每个环节都制定完备的流程来优化设计和预防失效发生。

下面的流程图，是主流汽车厂底盘紧固件开发的主要节点。

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底盘用紧固件防松处理

由于底盘受力复杂，造成紧固件扭矩衰减的因素较多，所以通常在连接副设计中采取防松措施：如螺纹预涂胶、全金属自锁螺母、带自锁功能的螺纹结构、具有放松功能的专利螺纹牙，或者是连接副设计自锁功能。

底盘中使用最多的是螺纹预涂胶和全金属自锁螺母。

如下图，螺纹预涂胶可参考DIN267、锁紧螺母可参考Q330。

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底盘用紧固件常用材料

底盘连接副一般多采用扭矩-转角法，还有一些连接点采用屈服点拧紧法安装。这对螺栓的性能指标提出很高的要求，并要求处理好摩擦系数、硬度、伸长量、屈服强度之间的关系。

下表，是主机厂底盘紧固件常用的材料。

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底盘用紧固件螺纹精度等级

螺纹的配合是间隙配合，精度不高的配合会引起连接副扭矩衰减，造成连接失效。为了保证在电泳或涂覆之后螺纹精度合格，一般采取减小外螺纹中径，加大内螺纹中径的方式。

螺纹精度等级按GB/T 196，和GB/T 197标准执行。

在不同的表面处理工艺下，对精度要求不同。

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底盘用紧固件装配方式的选择

（1）目前主机厂总装线上最常用的是扭矩法装配

扭矩法，是利用在弹性区域内扭矩值与预紧力的线性关系，只对紧固扭矩进行控制，操作简便。

扭矩法的优缺点：

• 直接控制加载扭矩，操作简单，易实现，拧紧设备便宜；
• 用于螺栓弹性区域；
• 预紧力有较大散差，通常可达到±30%；
• 受摩擦系数影响大；
• 紧固件材料利用率低；
• 90%的加载扭矩用于克服摩擦力。

（2）最近几年，越来越多的扭矩-转角法被使用

扭矩-转角法，是拧紧至规定的起始扭矩后，再转过一定的转角达到螺栓的塑性变形区或弹性变形区。

设计扭矩-转角法的关键在于起始扭矩和转角的定义，这个要结合试验室曲线取值。

相对扭矩法，扭矩-转角法因通过转角直接控制螺栓伸长量，拧紧后能获得较小的预紧力散差，通常在±15%左右。但拧紧设备贵，使用成本高。

扭矩-转角法的使用要求条件：

• 足够的螺纹夹持长度（至少6颗牙，并且为螺栓直径1倍以上）；
• 足够的内螺纹强度，使螺栓拧紧失效的形式为断裂而不是滑牙；
• 连接副摩擦系数的稳定性较好；
• 被连接件的过孔公差以及刚度一致性较好；
• 拧紧设备的控制精度较好；
• 连接副过屈服后至断裂需要较长的转角；
• 拧紧过程中不宜出现粘滑现象。

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底盘常用紧固件类型和技术要点

（1）套管连接类

冲压板材副车架与车身紧固时，由于副车架上下板材间距较大，一般在副车架两层板材之间增加一个套管支撑。

设计时需要注意：

• 焊接套管需要注意焊缝的清理，不能有影响贴合的多余焊渣存在；
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• 副车架与套管的连接点需要足够大的支承面，保证紧固件完全贴合到副车架上；
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• 套管应有足够的强度和刚度。

（2）U型连接类

典型的U型连接包括减振器与转向节连接点、铸造型副车架与摆臂连接点。

这类连接由于受到冲压后整形的影响，很容易导致U型开口的尺寸不一致，需要消除的间隙较大。

设计时需要注意：

• 保证U型开口尺寸的一致性；
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• 设计紧固件时最好考虑到采用扭矩-转角法，以消除间隙的影响；
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• 注意电泳层对摩擦系数的影响，并注意是否存在粘滑现象；
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• 设定安装扭矩时注意拧紧过程动态曲线是否存在屈服现象；
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• 在安装动态曲线图上注意连接间隙是否消除。

（3）板材连接类

底盘上的板材连接类型较少,但要注意以下设计要点:

• 对板材厚度t和螺栓的肩距a的配合尺寸要满足夹紧厚度的要求；
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• 需要足够的支承面，保证紧固件与被连接件完全接触。

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