缸盖螺栓拧紧方法技术

本发明专利技术公开了一种缸盖螺栓拧紧方法，包括：计算螺栓轴向力；根据缸盖螺栓的尺寸参数计算缸盖螺栓的弹性系数和被打紧物的弹性系数；根据所述螺栓轴向力对螺栓强度进行校核；根据缸盖螺栓的弹性系数和被打紧物的弹性系数计算拧紧缸盖螺栓时的旋转角度和初始力矩。本发明专利技术的缸盖螺栓拧紧方法，考虑了被打紧物和汽缸垫的弹性系数，使得计算的螺栓紧固轴力更加精确；同时引入了螺栓强度的校核环节，使计算的螺栓紧固轴力更具有工程应用价值，本发明专利技术的拧紧效率可靠、方便，能快速计算螺栓的理论打紧力矩和旋转角度，为后续的试验验证提供依据，避免反复试验。避免反复试验。避免反复试验。

【技术实现步骤摘要】
缸盖螺栓拧紧方法


[0001]本专利技术涉及发动机装配
，尤其涉及一种缸盖螺栓拧紧方法。

技术介绍

[0002]缸盖螺栓是发动机主要的高强度螺栓之一，发挥着连接并紧固缸体、 缸盖的作用，如果缸盖螺栓紧固性能不足，会导致发动机漏气漏水而停止 工作。缸盖螺栓通常采用转角法拧紧，转角法控制的是螺栓头部和螺纹间 的相对角度，不受各部分摩擦系数的影响，可以把轴向力散差控制的较小。
[0003]假如被打紧的对象物在里面没有密封好，压缩时弹簧常数一旦发生变 化，轴力的便差就会很大。因此，要使打紧对象物密封好，弹簧常数稳定 才可以有效地减少轴力的偏差。转角法的初始扭矩是根据汽缸垫的压缩特 性决定。如果初始预紧扭矩不足，那么气缸垫的压缩特性就会受到影响。 相反，如果过大，使用转角法的打紧效果就会降低，轴力的便差会变大。 以往的设计中没有考虑被打紧物体的弹性系数。
[0004]因此，亟需一种缸盖螺栓拧紧方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种缸盖螺栓拧紧方法，以解决上述现有技术中 的问题，考虑了被打紧物和汽缸垫的弹性系数，能够使计算的螺栓紧固轴力 更加精确。
[0006]本专利技术提供了一种缸盖螺栓拧紧方法，其中，包括：
[0007]计算螺栓轴向力；
[0008]根据缸盖螺栓的尺寸参数计算缸盖螺栓的弹性系数和被打紧物的弹性 系数；
[0009]根据所述螺栓轴向力对螺栓强度进行校核；
[0010]根据缸盖螺栓的弹性系数和被打紧物的弹性系数计算拧紧缸盖螺栓时 的旋转角度和初始力矩。
[0011]如上所述的缸盖螺栓拧紧方法，其中，优选的是，所述计算螺栓轴向 力，具体包括：
[0012]根据发动机爆发压力，通过以下公式计算螺栓的作用力，
[0013][0014]其中，F
e
表示螺栓的作用力，P表示发动机爆发压力(Mpa)，D表示 汽缸垫缸孔直径(mm)，n表示单个缸孔的汽缸盖螺栓数量；
[0015]根据螺栓的作用力，计算螺栓轴向力，
[0016]F
f
＝αF
e
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0017]其中，F
f
表示螺栓轴向力，α表示柴油机汽缸垫密封系数，并且满足 α≥2。
[0018]如上所述的缸盖螺栓拧紧方法，其中，优选的是，所述根据缸盖螺栓 的尺寸参数计算缸盖螺栓的弹性系数和被打紧物的弹性系数，具体包括：
[0019]确定缸盖螺栓的尺寸参数；
[0020]根据缸盖螺栓的尺寸参数计算缸盖螺栓的弹性系数；
[0021]根据缸盖螺栓的尺寸参数计算被打紧物的弹性系数。
[0022]如上所述的缸盖螺栓拧紧方法，其中，优选的是，所述缸盖螺栓的尺 寸参数包括：螺栓头部光杆长度l1、螺栓光杆长度l2、螺栓未啮合螺纹的长 度l3、螺栓已啮合螺纹的长度l
s
、缸盖的弹性模量E
h
、缸体的弹性模量E
b
、 缸盖螺栓垫片的弹性模量E
w
、螺栓垫片外径D
wo
、螺栓垫片内径D
wi
、缸盖 上螺栓孔外径D
ho
、缸盖上螺栓孔内径D
hi
、缸体上螺栓孔沉孔内径D
b
、垫片 厚度1w、缸盖厚度1h和缸体螺栓沉孔厚度1b。
[0023]如上所述的缸盖螺栓拧紧方法，其中，优选的是，所述根据缸盖螺栓 的尺寸参数计算缸盖螺栓的弹性系数，具体包括：
[0024]根据缸体的弹性模量、螺栓头部光杆长度和螺栓头部光杆部分的截面 积，通过以下公式计算缸盖螺栓头部光杆部分的弹性系数，
[0025][0026]其中，K1表示缸盖螺栓头部光杆部分的弹性系数，E
b
表示缸体的弹性 模量，l1表示螺栓头部光杆长度，A1表示螺栓头部光杆部分的截面积；
[0027]根据缸体的弹性模量、螺栓光杆长度和螺栓光杆部分的截面积，通过 以下公式计算缸盖螺栓光杆部分的弹性系数，
[0028][0029]其中，K2表示缸盖螺栓头部光杆部分的弹性系数，E
b
表示缸体的弹性 模量，l2表示螺栓光杆长度，A2表示螺栓光杆部分的截面积；
[0030]根据缸体的弹性模量、螺栓未啮合螺纹的长度和螺栓螺纹部分的截面 积，通过以下公式计算缸盖螺栓非啮合的螺纹部分的弹性系数，
[0031][0032]其中，K3表示缸盖螺栓非啮合的螺纹部分的弹性系数，E
b
表示缸体的 弹性模量，l3表示螺栓未啮合螺纹的长度，A
s
表示螺栓螺纹部分的截面积；
[0033]根据缸体的弹性模量、螺栓已啮合螺纹的长度和螺栓螺纹部分的截面 积，通过以下公式计算缸盖螺栓啮合部分的弹性系数，
[0034][0035]其中，K
s
表示缸盖螺栓啮合部分的弹性系数，E
b
表示缸体的弹性模量， l
s
表示螺栓已啮合螺纹的长度，A
s
表示螺栓螺纹部分的截面积；
[0036]根据缸盖螺栓头部光杆部分的弹性系数K1、缸盖螺栓光杆部分的弹性 系数K2、缸盖螺栓非啮合的螺纹部分的弹性系数K3和缸盖螺栓啮合部分的 弹性系数K
s
，通过以下公式计算缸盖螺栓的弹性系数，
[0037][0038]其中，K
b
表示缸盖螺栓的弹性系数。
[0039]如上所述的缸盖螺栓拧紧方法，其中，优选的是，所述根据缸盖螺栓 的尺寸参数计算被打紧物的弹性系数，具体包括：
[0040]根据缸盖螺栓垫片的弹性模量、垫片厚度、螺栓垫片外径和螺栓垫片 内径，通过以下公式计算缸盖螺栓垫片弹性常数，
[0041][0042]其中，K
w
表示缸盖螺栓垫片弹性常数，E
w
表示缸盖螺栓垫片的弹性模 量，1w表示垫片厚度，D
wo
表示螺栓垫片外径，D
wi
表示螺栓垫片内径；
[0043]根据缸盖的弹性模量、缸盖厚度、缸盖上螺栓孔外径和缸盖上螺栓孔 内径，通过以下公式计算缸盖弹性常数：
[0044][0045]其中，K
h
表示缸盖弹性常数，E
h
表示缸盖的弹性模量，1h表示缸盖厚 度，D
ho
表示缸盖上螺栓孔外径，D
hi
表示缸盖上螺栓孔内径；
[0046]根据缸体的弹性模量、缸体螺栓沉孔厚度、缸盖上螺栓孔外径和缸体 上螺栓孔沉孔内径，通过以下公式计算缸体弹性常数，
[0047][0048]其中，K
d
表示缸体弹性常数，E
b
表示缸体的弹性模量，1b表示缸体螺 栓沉孔厚度，D
ho
表示缸盖上螺栓孔外径，D
b
表示缸体上螺栓孔沉孔内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缸盖螺栓拧紧方法，其特征在于，包括：计算螺栓轴向力；根据缸盖螺栓的尺寸参数计算缸盖螺栓的弹性系数和被打紧物的弹性系数；根据所述螺栓轴向力对螺栓强度进行校核；根据缸盖螺栓的弹性系数和被打紧物的弹性系数计算拧紧缸盖螺栓时的旋转角度和初始力矩。2.根据权利要求1所述的缸盖螺栓拧紧方法，其特征在于，所述计算螺栓轴向力，具体包括：根据发动机爆发压力，通过以下公式计算螺栓的作用力，其中，F
e
表示螺栓的作用力，P表示发动机爆发压力(Mpa)，D表示汽缸垫缸孔直径(mm)，n表示单个缸孔的汽缸盖螺栓数量；根据螺栓的作用力，计算螺栓轴向力，F
f
＝αF
e
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，F
f
表示螺栓轴向力，α表示柴油机汽缸垫密封系数，并且满足α≥2。3.根据权利要求1所述的缸盖螺栓拧紧方法，其特征在于，所述根据缸盖螺栓的尺寸参数计算缸盖螺栓的弹性系数和被打紧物的弹性系数，具体包括：确定缸盖螺栓的尺寸参数；根据缸盖螺栓的尺寸参数计算缸盖螺栓的弹性系数；根据缸盖螺栓的尺寸参数计算被打紧物的弹性系数。4.根据权利要求3所述的缸盖螺栓拧紧方法，其特征在于，所述缸盖螺栓的尺寸参数包括：螺栓头部光杆长度l1、螺栓光杆长度l2、螺栓未啮合螺纹的长度l3、螺栓已啮合螺纹的长度l
s
、缸盖的弹性模量E
h
、缸体的弹性模量E
b
、缸盖螺栓垫片的弹性模量E
w
、螺栓垫片外径D
wo
、螺栓垫片内径D
wi
、缸盖上螺栓孔外径D
ho
、缸盖上螺栓孔内径D
hi
、缸体上螺栓孔沉孔内径D
b
、垫片厚度1w、缸盖厚度1h和缸体螺栓沉孔厚度1b。5.根据权利要求4所述的缸盖螺栓拧紧方法，其特征在于，所述根据缸盖螺栓的尺寸参数计算缸盖螺栓的弹性系数，具体包括：根据缸体的弹性模量、螺栓头部光杆长度和螺栓头部光杆部分的截面积，通过以下公式计算缸盖螺栓头部光杆部分的弹性系数，其中，K1表示缸盖螺栓头部光杆部分的弹性系数，E
b
表示缸体的弹性模量，l1表示螺栓头部光杆长度，A1表示螺栓头部光杆部分的截面积；根据缸体的弹性模量、螺栓光杆长度和螺栓光杆部分的截面积，通过以下公式计算缸盖螺栓光杆部分的弹性系数，
其中，K2表示缸盖螺栓头部光杆部分的弹性系数，E
b
表示缸体的弹性模量，l2表示螺栓光杆长度，A2表示螺栓光杆部分的截面积；根据缸体的弹性模量、螺栓未啮合螺纹的长度和螺栓螺纹部分的截面积，通过以下公式计算缸盖螺栓非啮合的螺纹部分的弹性系数，其中，K3表示缸盖螺栓非啮合的螺纹部分的弹性系数，E
b
表示缸体的弹性模量，l3表示螺栓未啮合螺纹的长度，A
s
表示螺栓螺纹部分的截面积；根据缸体的弹性模量、螺栓已啮合螺纹的长度和螺栓螺纹部分的截面积，通过以下公式计算缸盖螺栓啮合部分的弹性系数，其中，K
s
表示缸盖螺栓啮合部分的弹性系数，E
b
表示缸体的弹性模量，l
s
表示螺栓已啮合螺纹的长度，A
s
表示螺栓螺纹部分的截面积；根据缸盖螺栓头部光杆部分的弹性系数K1、缸盖螺栓光杆部分的弹性系数K2、缸盖螺栓非啮合的螺纹部分的弹性系数K3和缸盖螺栓啮合部分的弹性系数K
s
，通过以下公式计算缸盖螺栓的弹性系数，其中，K
b
表示缸盖螺栓的弹性系数。6.根据权利要求5所述的缸盖螺栓拧紧方法，其特征在于，所述根据缸盖螺栓的尺寸参数计算被打紧物的弹性系数，具体包括：根据缸盖螺栓垫片的弹性模量、垫片厚度、螺栓垫片外径和螺栓垫片内径，通过以下公式计算缸盖螺栓垫片弹性常数，其中，K
w
表示缸盖螺栓垫片弹性常数，E
w
表示缸盖螺栓垫片的弹性模量，1w表示垫片厚度，D
wo
表示螺栓垫片外径，D
wi
表示螺栓垫片内径；根据缸盖的弹性模量、缸盖厚度、缸盖上螺栓孔外径和缸盖上螺栓孔内径，通过以下公式计算缸盖弹性常数：其中，K
h
表示缸盖弹性常数，E
h
表示缸盖的弹性模量，1h表示缸盖厚度，D
ho
表示缸盖上螺栓孔外径，D
hi
表示缸盖上螺栓孔内径；根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵礼飞，解亮，杜天保，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：