前段时间，上海店来了一台检查异响的车辆，异响的表现很特殊——响声有时候出现，有时候不出现。只要车辆行驶，都有可能发出类似金属摩擦的响声。

异响的来源是这款BBS轮毂，它的轮幅和轮圈是由16个螺栓共同连接固定在一起的。

正常的轮毂拆装不会拆卸这些固定螺栓。这次因为检查异响，才进行拆卸，而拆到一半就发现了个别螺栓断裂的现象。为何螺栓会出现断裂的情况呢？

说到这里，我们要稍微讲一下机械零件连接的最常见形式——螺栓连接。

正常的螺栓连接，通过一定的预紧力，使结合面之间产生较大的正压力，从而使面与面之间的最大静摩擦力很大。当被固定件受到横向力时，通过摩擦力可以完全抵消，使螺栓不受剪切力，只是单纯受到拉力。

如果预紧力不够会怎样呢？当预紧力不够时，面与面之间的最大静摩擦力会很小，当被固定件受到的横向力大于最大静摩擦力时，多余的力会对螺栓形成一个剪切作用，螺栓的抗剪切能力可是远远小于其抗拉伸能力的，所以如果预紧力不够，很容易发生螺栓受剪切力断裂的情况。

现在我们来仔细观察螺母的支撑面：可以清晰地看到，螺母支撑面上有明显的摩擦痕迹，这是一个不正常的现象！按理来说，螺栓将连接件压紧，就不会发生连接件之间的相对移动。

本来想以“螺栓打太紧”结案了事，但之前的技师为什么会打如此大的力矩，以至于螺丝都取不下来就断在里面呢？仔细观察失效螺栓的螺孔，发现了其他端倪。

这是从轮毂螺母支撑面上扣下来的！我用眼睛+眼镜断定，这绝对是油漆！

看来这些油漆才是罪魁祸首！当油漆沾在螺母支撑面上时，如果不做处理，使用原先的标准力矩上紧螺栓，也会产生过大的面压力。过大的面压力会让螺栓出现的塑性形变，在受冲击的时候容易断裂失效。

我们都知道，预紧力是没有办法直接测量的。拧螺丝的时候，通过拧紧力矩来完成规定预紧力的加载。而影响拧紧力矩的一个很重要的因素，就是螺丝与固定件接触面的摩擦系数。当接触面摩擦系数改变时，拧紧力矩相同时，达到的预紧力是不同的。

这是金属材料的拉伸曲线图，超过比例极限就会发生非弹性形变。

除了我们上文讲的“预紧力不够”和“螺母接触面摩擦系数改变”会使螺栓断裂失效，还有一种情况也会使螺栓断裂而失效：在没有力矩扳手的情况下，工人师傅为了安全起见，会尽力拧紧每一颗螺栓。但是，螺栓拧太紧也是不行的。太大的预紧力会使螺栓超出弹性变形范围，发生塑性变形，这对螺栓来说是永久的创伤！

虽然我们帮助客户找到了问题的根本所在，但由于临近过年，卖BBS螺栓的商户回家过年去了；而且就算在平时，BBS轮毂螺栓也很难买，都是需要预定的。还有就是断裂在螺栓孔内的半截螺栓，我们去附近的机械加工作业厂家寻求了帮助，也没能顺利取出螺栓。

案情到这里差不多全部讲完了，不过我还要说一些关于翻新轮毂的题外话：在日常的车辆使用过程中，轮毂难免磕磕碰碰。很多车主会选择轮毂修复、喷漆。合格的轮毂翻新工作都需要对螺母支撑面做遮蔽处理。

除此之外，轮毂修复之后还需要做一些检测。比如说轮毂的圆周度，安装上轮胎之后，还要做道路力测试等等。

另外大家都知道，在安装轮毂（或其他螺纹连接件）的时候需要预紧。在螺栓拧紧的过程中，螺栓和连接件都会产生伸长和压缩。而螺栓所承受的力都是在螺栓中心，如果不是对称预紧就会造成偏心载荷，使得连接件的受力不匀。所以，像类似这款轮毂一样的对称设计，需要对称预紧。以上就是预紧工作的一个简单的工程解释，希望对大家有所帮助！

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