1.具有预紧力零件的装配

预紧力是机械、建筑等专业的一个常用术语。比较通用的概括性描述是：在连接中（连接方式和用途多样）与承受载荷之前，为增强连接的可靠性和紧固性，防止承载后连接件间出现缝隙或相对滑移而需要预先增加的一定紧固力。

具有预紧力装置的种类和预紧方式主要有以下几种：

（1）螺纹预紧力。装配时，螺纹连接通过拧紧而增加预紧力。

（2）带传动预紧力。带传动中，传动带预先张紧在带轮上，此时传动带所受到的拉力即带传动预紧力。

（3）轴承预紧力。轴承预紧力是指在安装轴承部件时，需要采取一定措施，预先对轴承施加的一定轴向载荷。轴承预紧的作用是用来消除轴承内部的游隙，使滚动体和内、外套圈之间产生一定的预变形，始终保持压紧状态。

（4）弹簧预紧力。弹簧预紧力是通过对弹簧预先施加的压力，其作用是让弹簧获得最大弹性恢复力和弹性维持力。

2.螺纹预紧力计算

汽车、机械装备的发展对产品装配质量要求越来越高。事实上，几乎所有的装配件都难以离开螺纹连接，控制好螺纹连接的质量对各种产品装配来说有着十分重要的作用。实验证明，较大的预紧力可提高连接的可靠性和材料疲劳强度。但预紧力过大，会增大连接件的尺寸，也可能在装配或偶然过载时拉断螺栓而出现事故；预紧力过小，连接件间会出现缝隙，产生泄漏或相对滑移。因此，装配时应控制好预紧力的大小，力求大小适当。

螺栓紧固工件时将形成三种作用力，即被连接件外表面与螺栓内端的摩擦力矩T1、螺栓头部螺纹副的摩擦力矩T2和作用于工件的夹紧力。在这三个力中，前两项摩擦力矩将形成抵抗螺纹松动的力，作用于连接件的夹紧力正是装配所不可缺少的作用力。试验证明，被连接工件外表面与螺栓内端的摩擦力所形成的力矩，其大小占外载扭矩的50％左右；螺栓头部螺纹副的摩擦力矩约占40％，工件的夹紧力约占10％，这就是螺纹紧固力分配的“541”法则。

“541”法则是一种正常情况下螺纹紧固件拧紧力矩的分配比例，但对于追加润滑剂装配的螺纹紧固件以及紧固螺钉并不适用。在装配过程中，螺栓承受预紧力加上螺栓工作载荷所形成的拉应力不得超过螺栓的最大抗拉强度。图5-6所示为螺栓应力变化的过程。

图5-6　螺栓应力变化过程

装配时预紧力的大小通过拧紧力矩来控制。螺栓预紧时，拧紧力矩T=FL。该力矩使螺栓和被连接件之间产生预紧力QP。前已分析，拧紧力矩T等于螺栓副间的摩擦力矩T1和螺母环形端面与被连接件（或垫圈）支承间的摩擦力矩T2之和，由此，拧紧力矩为

式中　T1与T2在此不予计算，请查看其他资料。

合理选择连接螺栓的预紧力QP，可以保证装配件连接的可靠性和紧密性，防止因冲击或振动而产生连接件间的缝隙、相对滑移、螺栓松脱或脆断等现象，乃至引起机械设备的损坏。螺栓的预紧力加上螺栓工作载荷应小于螺栓额定载荷，一般通过使用扭矩扳手可以有效控制螺栓预紧力。

3.具有配合要求零件的装配与调整

为满足车辆外观和性能要求，在零部件设计时需对配合零部件提出配合和装配要求。装配的配合要求主要包括过盈、间隙、过渡配合，共三大部分。

（1）过盈配合。

过盈配合是指相互配合件间具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。过盈配合又有干涉配合、压入配合和紧配之称。其配合性质是孔和轴配合时，孔的最大极限尺寸总是小于或等于轴的最小极限尺寸，孔与轴之间为无间隙配合。过盈配合用于孔、轴间的紧固连接，不允许两者之间产生相对运动。例如，在装配各种油管管路、软管和硬管连接部分等就需要过盈配合，以保证装配性能要求。(www.daowen.com)

过盈配合具有以下状态：

①最松状态。孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得到的差值为最小过盈Ymin，为孔轴配合的最松状态。

②最紧状态。孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺所得的差值为最大过盈Ymax，为孔轴配合的最紧状态。

比如，某车型要求离合软管和离合器总泵连接卡箍（图5-7）之间的配合是过盈配合。其中卡箍内径为16.3mm，软管外径为17.4mm，过盈量Y=17.4-16.3=1.1（mm）。

图5-7　离合软管和离合极限器总泵连接卡箍

（2）间隙配合。

相互配合件间具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。间隙配合又叫活动配合，简称松配。

孔和轴配合时，孔的最小极限尺寸大于或等于轴的最大极限尺寸，孔与轴之间总是有间隙的配合。间隙配合允许孔、轴配合后产生相对运动。间隙配合处于最大间隙（最松配合）状态与最小间隙（最紧配合）状态之间。

①最大间隙状态。当孔为最大极限尺寸而轴为最小尺寸时，称为最大间隙Xmax。装配后的孔、轴为最松的配合状态。

②最小间隙状态。当孔为最小极限尺寸而轴为最大极限尺寸时，称为最小间隙Xmin。装配后的孔、轴为最紧的配合状态。

结论是：孔和轴配合时，孔的最小极限尺寸总是大于或等于轴的最大极限尺寸，间隙配合中，孔轴之间总是存有间隙。比如的孔和的轴的配合即间隙配合，因孔的最小极限尺寸总是大于轴的最大极限尺寸，如图5-8、图5-9所示。

图5-8　轴和孔的间隙配合

图5-9　前保险杠与翼子板间隙

（3）过渡配合。

过渡配合指可能具有间隙或过盈的配合。孔和轴配合时，孔、轴之间可能具有间隙也可能具有过盈配合。过渡配合主要用于孔、轴间的定心连接。

过渡配合具有最松、最紧两种状态。最松状态是孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的差值为最大间隙Xmax。最紧状态是孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的差值为最大过盈Ymax。如的孔和的轴的配合即过渡配合，在它们的公差范围内，有可能是间隙配合，也有可能形成过盈配合，如图5-10所示。

图5-10　过渡配合

综上所述，间隙配合属于松配合，装拆容易，用于轴、孔零件有相对转动的场合；过盈配合属于紧配合，但装拆困难；过渡配合属于不松不紧的配合。过盈配合和过渡配合一般用于轴、孔零件相对静止的场合。如果轴、孔零件装配后不需要经常装拆（无须经常更换维修）时，应该选用过盈配合；如果轴、孔零件装配后需要经常装拆，即轴零件或孔零件一般是易损件时，为了便于拆装，必须选用过渡配合。如轴承与轴和机架孔的配合、轴套与孔的配合等都选择过渡配合。