底盘悬架是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。悬架包括弹性元件、减振器和传力装置，分别起缓冲、减振和力的传递作用。

尽管现在汽车变得越来越智能，许多性能得到了优化，但汽车的操控性，舒适性和寿命还得由悬架、车架和车身来发挥主要作用，它们之间的连接一直是安全等级的设计要求，是设计审核的关注点，倍受重视。悬架和车身连接点使用的螺栓和套管都有许多的设计技巧需要关注，而且这些结构的特点和选用的装配方法（扭矩法还是转角法）互相影响。

今天，螺丝君来详细分析一下这些技术细节和它们在实际应用中的作用，希望能帮助到大家设计的底盘操控丝滑、稳健舒适。

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▲ 副车架和承载车身连接点示意图

01 螺栓的关键结构和尺寸

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▲ 图一 腰状杆螺栓关键结构和尺寸

图一A的结构是根据底盘套管类零件采用增加螺栓螺杆直径的设计，其目的是减小螺栓与套管孔的间隙，改善螺栓中心线与套管在装配过程中出现的不重合问题，提高螺栓支承面与接触面的结合面积，稳定端面摩擦系数。

图一B的结构是要腰状杆结构，其作用是增加螺栓的柔度，提高抗冲击载荷的能力，有利于采用扭矩-转角法安装。

图一C的结构是前端导向结构，是提供导向作用，为方便安装对正内螺纹孔而设计的结构。此类导向结构有很多种，可以参考GB/T2，也有很多专利导向机构，如M-Point导向端。

图一D的结构是R型支承面结构，其作用是为避免螺栓R角与接触面在倒角偏小，无倒角或存在较大毛刺而无法清除的情况下发生干涉。

图一E的结构为法兰面夹角正翘角设计，其与接触面的接触过程是法兰面与连接件从法兰面边缘开始接触，逐渐向杆部靠近。此设计主要应用于对手件为屈服强度较高的钢铁类材料。对于对手件为屈服强度较低的铝合金类材料，使用法兰面夹角反翘角设计。

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▲ 图二 带齿圈涂胶螺栓关键结构和尺寸

图二F的结构为带防滑齿垫圈，为了提高螺栓和接触面的摩擦系数，可以将摩擦系数m由0.15提高到0.30。垫片的齿高和齿宽是关键尺寸。垫片的硬度必须保证300~370HV。垫片的硬度一定要保证高于接触面40HV，否则不能保证有效压痕的形成，不能保证摩擦系数的提高，反而会造成螺栓松弛异响。

图二G的结构是预涂式化学型锁固胶，它的应用原理是将结合剂与固化剂包裹在胶囊中，在螺纹旋入过程中胶囊被挤压破裂，结合剂与固化剂产生固化反应，将螺纹金属面粘住，从而产生转力矩。主要目的是产生良好的轴向预紧力维持率。对防止高频低幅振动引起的螺栓松动非常有效。

02 套筒的设计要点

悬架与车身连接部位中，车身侧的紧固件多采用焊接螺纹套筒结构，以满足连接的刚度、螺纹强度、焊接性能等特殊性能。

套筒的典型使用位置：

a. 副车架与车身连接点

b. 拖曳臂与车身连接点

c. 悬架与车身连接点

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套筒设计技术要点：

1、机械性能：焊接螺纹管的性能等级≥10级，与10.9级螺栓匹配

2、材料：建议使用10B21

3、硬度：272HV~353HV,和10级,12级螺母硬度相同

4、热处理：为了保证焊接性能，焊接螺纹管不要热处理

5、螺纹管长度设计：参照相应等级的焊接螺母的螺纹啮合长度进行设计，按实际的啮合长度进行保证载荷试验，满足10级的螺母要求的保证载荷

6、焊接螺纹管装配作业属于“盲装”。为保证装配时螺纹准确啮合，应在支承端设计导向结构，并在对手件螺栓上设计导向结构（可参考GB/T 2 《紧固件 外螺纹零件末端》推荐的导向结构），降低螺纹滑扣风险。导向结构的长度大于0.5倍螺栓公称直径，以保证导向效果。如受空间限制，应该进行导向性能试验，验证连接系统的装配性能。

7、相同拧紧力矩下，减少套管端面直径对防滑齿形成压痕的效果提升较为明显，有效维持摩擦系数。

8、悬架套管和车身套管配合时,要控制同轴度。确保两个套筒的接触面积大于60%的零同轴度时的理论接触面积。

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