本文便是从空调压缩机异响问题入手进行剖析,详细解释了运用扭矩法进行装置时,螺栓选型的确定流程和紧固扭矩的确定方法，为工程技能职员在处理类似扭矩问题的时候起到借鉴浸染。
1、扭矩地确定流程
扭矩法是利用扭紧与夹紧的线性关系在弹性区进行紧固掌握的一种方法，该方法只对一个确定的紧固扭矩进行掌握，一样平常主机厂对扭矩地确定流程如图1所示，详细步骤如下。
图1 拧矩的确定流程
1.1 紧固件规格选型
根据强度理论和得当的安全系数，选择螺栓的强度和尺寸，合理选择标准件规格，只管即便选择国标件，减少非标件的利用。大部分主机厂都是根据供应商的构造来选择螺栓的规格。
1.2 预紧力打算、选择
根据产品紧固场合、设计哀求、事情载荷及联接哀求等综称身分打算出理论预紧力值。大略的螺栓连接可以通过剖析连接部位的受力，通过履历公式打算螺栓承受的事情载荷或查询干系标准推举的预紧力。繁芜的受力情形通过专业仿真软件建模和动力学仿真,得到螺栓的最大事情载荷。
1.3 空间校核
校核连接场合是否知足标准件的装置性。
1.4 紧固扭矩打算、选择
紧固扭矩与预紧力、紧固件规格、螺纹副连接的摩擦系数、润滑情形、螺纹直径大小和连接件本身的构造.强度干系。对付一样平常汽车紧固连接扭矩，部分设计职员选用依据沿用汽车行业推举性标准QC/T518-2007《汽车用螺纹紧固件紧固扭矩》,这个标准已被QC/T518-2013标准取代, QC/T518-2007中列出相应规格及性能等级的螺栓紧固扭矩值，如表1.QC/T518-2013标准已删除了这个参考扭矩值，修正了扭矩系数K的规定，增加了不同螺纹摩擦系数下预紧力的最大值的推举值，增加了最大紧固扭矩的打算，更多强调设计者应根据相应装置条件和连接件本身的参数合理设计紧固扭矩值。
表1 常用未注螺栓、螺母紧固扭矩值（K1=0.666）
1.5 初始紧固扭矩
根据打算值进行圆整,确定初始螺栓扭矩值。
1.6 试验验证
设计职员制订试验大纲，新车型--般须要进行3万公里的可靠性试验，每2000公里对扭矩进行丈量,不能涌现松动开裂、被连接件功能非常等问题。
2、案例剖析
所述案例是一起范例的因紧固扭矩设置不当造成连接件功能障碍的案例，设计职员在试安装新的供应商空调压缩机时，动态扭矩和静态扭矩安装正常，但在测试空调时涌现了压缩机异响征象。为了查找缘故原由,进行了一系列的剖析、试验。
压缩机的构造性能参数如表2，该构造为活塞式、壳体分段铸造，而原供货厂家的压缩机为旋涡式壳体整体铸造。拆开故障零件创造吸盘、斜盘活塞磨损严重螺栓安装面挤压严重,缸体变形,离合吸盘斜盘、活塞磨损,如图2所示。
表2 压缩机构造参数
图2 压缩机拆解故障件图
2.1设计职员对螺栓紧固扭矩的确定过程
（1）紧固件螺栓选型
根据供应商安装孔径尺寸Ф11，确定M10螺栓、8.8级、镀锌。
（2）预紧力的打算
对连接部位进行受力剖析，压缩机安装位置如图3所示。
图3 压缩机安装图
压缩机由 4 颗螺栓固定连接支架上，压缩机缸体只存在螺栓预紧力的浸染，根据 QC/T518-2013，取螺纹摩擦系数为0.15，最大预紧Ffmax为27800N.
（3）扭矩的设定值
依据 QC/T518-2013 公式最大扭矩Tfmax=KFfmax，Tf为紧固扭矩，Ffmax为预紧力，d为外螺纹大径基本尺寸，K为扭矩系数，有关参数取值如表3所列。
表3 螺栓基本参数表
Tfmax=Kfmaxd=0.235x27800x0.012=78 N.m,最小扭矩Tfmin=K1xTfamx, K1为扭矩比，按普通的II级拧紧精度,K1为0.666,Tfmin = 0.666 x78= 52N.m,终极确定设定值52 N.m,最小预紧力Ffmin=27800 x 0.666= 18514.8 N.
2.2缘故原由剖析
2.2.1强度剖析
螺栓所承受的预紧应力,= F/A,, A,为应力截面积，查询GB/T3098.1 M10应力截面积为51.9mm',αn =18514.8/51.9=356.7MPa ,M10 8.8级屈从强度σn2= 640 MPa,安全系数S=σo/σ,=1.79，一样平常安全系数≥1.3螺栓所受载荷都是安全的,螺栓最大预紧力不会涌现屈从变形。
压缩机所承受的预紧应力与螺栓所受应力相同，为356.7MPa,根据供应商供应的检测报告,压缩机合金铝的拉伸强度203.4MPa,由于铝合金强度低于预紧应力，压缩机缸体存在被挤压的风险。
检测压缩机冷热态扭矩变革。在经由30min的空调道路试验后扭矩检测值如表4所列，扭矩不是衰减了，而是有明显增加,解释压缩机铝机体受力过大后受热膨胀影响较大。
表4 螺栓冷动、热态扭矩检测值
验证不同扭矩状态下活塞与气缸的合营情形，如表5，检测方法如图4所示，解释在受到60Nm紧固扭矩后缸体已受压变形，活塞迁徙改变受阻，检测合营间隙值＜0.03mm。
表5 施加不同扭矩活塞合营状态剖析表
图4 检测活塞与气缸合营状态图
验证扭矩值用M10螺栓定扭38N.m和25N.m的情形如表6所列。
表6 施加不同扭矩值空调测试剖析表
履行定扭38N.m，在开空调的状态下，扭矩增加到60N.m以上，缸体受压变形造成空调压缩机作异响；履行定扭25N.m，静态扭矩和开空调热试状态下，扭矩值无变革，解释缸体受力较小。两个供应商压缩机构造材料的比拟如表7所列。
表7 两个供应商零件构造材料比较
原供应商采取旋窝式构造，新开拓的压缩机为活塞式压缩机,对付活塞式压缩机,如果缸体的受压变形或者活塞的过分膨胀都会导致活塞卡去世在汽缸内,造成事情异响。
新供应商的铸铝材料强度明显低于原供应商，解释材料强度也是造成压缩机主要影响成分。
2.2.2 剖析结论
由于压缩机构造和材料的影响，设计连接螺栓扭矩过大导致压缩机缸体挤压变形引起压缩机缸孔与活塞合营状态过紧,运转不顺畅或抱去世,离合器产生高温引起吸盘退火，吸盘与皮带轮贴合摩擦而产生异响。
2.3 压缩机连接紧固螺栓扭矩改动
经由重新打算和查阅类似压缩机干系履历值，设计职员将螺栓由M10( 8.8级)变动为M8 (10.9 级)，紧固扭矩由52 N.m变动为25 N.m,变更方案经由5.000km的可靠性试验测试后,解体压缩机内部活塞、缸体、斜盘、钢片等无任何摩损征象,空调事情正常，螺栓连接正常,扭矩无衰减,批产验证无非常,重新开释设计坚固扭矩值为M8 (10.9 级)25 N.m。
3、结束语
螺栓紧固扭矩值是汽车总装置中关键的掌握参数,设计职员更多考虑防松和螺栓断裂,随意马虎忽略连接件构造、材料成分的影响。本文便是以紧固扭矩设置过高造成空调压缩机异响为范例例子，解释紧固扭矩除了知足螺栓紧固件的屈从极限外，还要考虑连接件构造、材料强度影响,在产品验证过程中,对付受热膨胀影响较大的零部件的联接，除了掌握静态扭矩外,还要监控热膨胀后的扭矩变革,以确保扭矩设置的可靠性。
