某车型控制臂螺栓滑丝原因浅析摘要:某款车型在试制过程中，装配控制臂时， 安装螺栓出现滑丝问题本文章主要对产生此问题的 原因进行分析根据装配要求，通过理论校核计算、 强度试验最终确定问题真因为控制臂轴套内管强度不 足，其在装配过程中轴套内管被压溃，导致出现螺栓 滑丝问题关键词：滑丝；内管强度；压溃 控制臂作为悬架系统中的导向结构，不但支撑车身重量，承受来自不平路面的冲击，同时在行车过程 中控制车轮姿态，保证车轮有正确的运动轨迹控制 臂实现上述功能除本身的可靠性外，其与相关零部件 配合位置连接的可靠性同样至关重要，连接失效后不 但会行车异响，轮胎磨损，操稳变差，甚至造成事故我公司某款车型试制过程中装配控制臂时，力矩 打至（140〜150） N.m后暂停上升，继续紧固约720 后，力矩继续上升至190N.m,个别螺栓出现滑丝问题， 同时螺栓外露螺纹长度超过设计值1故障件分析1.1故障件拆解测量螺栓装配过程中出现滑丝主要原因为：螺栓选取 的规格与拧紧力矩不匹配；螺栓本身质量出现问题； 力矩扳手存在异常，显示值与实际值不一致；螺栓与 螺母螺纹连接位置存在杂质；相连接零部件强度不足 通过现场排查验证，可以排除前四方面原因，将原因 锁定在最后一项。
为进一步确认真因，对故障件进行 拆解，发现滑丝位置均位于螺栓螺纹根部，推断螺栓 打紧过程中，由于相连接零部件发生变形，螺母旋合 至螺纹根部时力矩仍未达到设计要求，继续打紧时导 致螺栓出现滑丝对拆解的零部件进行尺寸测量，发 现零部件均发生不同变形量，具体统计见表1表1[项目\ &轴套变形量\ &垫片变形量\ &支撑管 变形量\ &螺栓拉伸变形量\ &总变形量\ &变形量(mm) \&2.5 \&1 \&0.5 \&0.05 \&\&数量\&2 \&2 \&1 \&1 \&\&合计（mm\&2 \&0.5 \ &0.05 \ &7.55 \&]由上表分析可得，轴套内管的屈服变形，即轴套内管压溃是螺栓外露长度超差及滑扣的主要原因1.2轴套内管压溃分析在螺栓拧紧力矩的作用下，轴套内管受轴向压力F，根据材料屈服特性曲线 的规律，当轴套内管在压力F作用下，内部所受应力大于材料的屈服强度时，材料会产生塑性变形，即轴 套内管被压溃故，为保证内管不被压溃，轴套所承 受的应力值0不得大于材料的许用应力[0 ] 0 s*/n, OS为材料屈服强度，n为产品安全系数， n=1.2〜2.2），即o [ o ]即螺栓打紧过程中产生的应力 超过了材料的需用应力。
经查摆臂支座材料为铝合金（牌号6082-T6），材 料抗拉强度为310MPa，屈服强度为260MPa，即失 效位置在螺栓拧紧过程中应力超过材料的屈服强度1.3故障件试验验证表2[标准尺寸 62 0.2mm \&1 \ &2 \ &3 \ &4 \ &5 \ &6 \ &7 \ &8 \ &9 \ &10 \ &装配前装配后变形量\&62.159.862.24X&62.1459.682.46 \ &62.0859.962.12X&61.9859.722.26 \ &62.0459.522.52X&62.159.582.52 \ &62.08 59.782.3 \ &62.06 59.642.42\&62.1459.682.46X&62.1259.82.32 \ &]轴套一端被固定，另一端施加力F，验证10组数 据，确认轴套内管变形量，见表2通过理论计算及 实际验证，由于轴套内管材料强度不能满足拧紧力矩 要求导致被压溃2整改方案制定由于许用应力与材料本身的强度存在正比关系， 应力与零件截面面积存在正比关系，可以通过提高材 料本身的强度提高许用应力，增加零件截面面积降低 零件受力产生的应力。
方案一：增加轴套内管截面面 积至275mm2;方案二：轴套内管进行调质处理，加 载lOOkN外力，内管长度变化量S不超过其总长度的 0.2%即0.13mm受空间及轴套本身刚度限制， 方案一无法实现，采取方案二3方案验证在要求的轴向力加载下，内管变形量见图1，其 变形量可以满足要求经实际装车验证，螺栓滑丝问 题消除，且拆解后测量轴套内管长度变化量，均小于 0.13mm，见表3，方案可行，满足整车要求图1表3［序号 \ &1 \ &2 \ &3 \ &4 \ &5 \ &6 \ &7 \ &8 \&9\&10\&内管尺寸mm （装配前）内管尺寸mm （装配后）变形量mm \ &62.0461.960.08 \ &6261.940.06 \ &6261.920.08 \ &62.0261.940.08 \ &6261.960.04 \ &62.06 61.980.08 \ &62 61.980.02 \ &62 61.90.1X&6261.960.04 \ &62.0662.04 0.02 \ &]4总结①控制臂连接位置的可靠性直接影响车辆的行驶 及安全，产品设计初期要根据整车的装配力矩要求核 算连接件的强度，针对薄弱及风险位置提前做出改进， 对关键位置要有特殊要求，后期样件制作时重点关注， 及时跟踪生产过程中的信息。
②问题分析应现地现物， 围绕故障件进行展开，集思广益③从机理出发，分 析关键特性参考文献：[1] 机械设计手册[M].北京：机械工业出版社， 2004.[2] 卜炎.螺纹联接设计与计算[M].北京：高等教育 出版社，1995.[3] 刘鸿文.材料力学[M].北京：高等教育出版社， 1992.。