Вопрос

«Всегда заменяйте» (крутящий момент до предела) Болты

Я работаю над VW Jetta и снял один из шаровых шарниров подвески, чтобы заменить приводной вал. Три болта, которыми шаровой шарнир крепится к нижнему рычагу подвески, в руководстве по обслуживанию Bentley помечены как «всегда заменять».



В видеороликах и онлайн-инструкциях по замене приводного вала, которые я нашёл, ничего не говорится о замене болтов (обычно они заканчиваются словами «соберите всё обратно и затяните болты с нужным усилием» или чем-то подобным).



После снятия шаровой опоры необходимо проверить/отрегулировать развал-схождение. В связи с этим у меня возник вопрос: стоит ли ожидать, что в мастерской по регулировке развала-схождения также заменят эти болты, чтобы не было необходимости или экономической целесообразности менять болты перед регулировкой?



Другой вопрос, на который я хотел бы получить ответ: почему болты «всегда нужно заменять»? Ослабляет ли болт процесс затяжки (20 Нм + 90º) или это невозможно воспроизвести? Или дело в чём-то другом?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/32397/always-replace-torque-to-yield-bolts

7 Комментариев

  1. Получается, что VW использует три разных типа болтов, которые «всегда нужно менять»:




    1. Болты с пределом текучести (TTY или T2Y), которые необходимо заменить, так как они рассчитаны на одноразовое использование. Их повторное использование может привести к поломке.

    2. Болты, обработанные для защиты от коррозии (часто окрашенные в зелёный цвет), заменяются, чтобы обеспечить сохранность антикоррозийного покрытия.

    3. Болты, обработанные составом, предотвращающим ослабление крепления (например, LockTite).



    Я подозреваю, что могут существовать болты, представляющие собой комбинацию этих трёх типов. Полагаю, если вы точно знаете, к какой из этих категорий относятся ваши болты, вы могли бы принять взвешенное решение относительно пунктов 2 и 3 (насколько велик риск коррозии в пункте 2 и нужно ли использовать фиксатор резьбы в пункте 3), но это сложно определить, а Volkswagen не делает различий. В целом, кажется, разумнее поверить им на слово. В моём случае болты можно купить в ближайшем магазине (доставка UPS Ground занимает один день), и стоят они 5 долларов за комплект. Кажется, это небольшая цена за уверенность в том, что болты подойдут. Поскольку у болтов шарового шарнира нет характерного уменьшенного хвостовика, как у многих болтов TTY, а у моих было зелёное покрытие, возможно, авторы статей и видео, которые не рекомендовали их заменять, не были совершенно безответственными…


  1. На самом деле причина, по которой нужно заменить болты, заключается не в самих болтах, а в гайках. Это самоконтрящиеся гайки (например, Nyloc), и после того, как вы их сняли и установили заново, вы не можете быть уверены, что они будут эффективно самоконтрящимися.



    При покупке нового шарового шарнира почти всегда предоставляются запасные части. В местном дилерском центре с вас возьмут за них не больше нескольких пенсов, поэтому лично я бы не стал рисковать и использовать их повторно.


  1. Кто-то отредактировал сообщение, добавив комментарий: «Приведённые выше утверждения неверны. Это не имеет никакого отношения к повторному использованию нейлоновых контргаек. Проблема в том, что болты рассчитаны на растяжение при правильном затягивании. Это одноразовые болты, и производитель рекомендует их заменять. (Я сделал это, потому что у меня нет соответствующего статуса на этом сайте, чтобы оставлять комментарии. Но это нужно было исправить, чтобы будущие пользователи не запутались.)» — я отклонил правку.
  1. Болты, безусловно, будут заменены. Я надеялся узнать две вещи: 1) есть ли разумное объяснение тому, что в инструкциях не рекомендуется заменять болты (или они не включены в список необходимых деталей). Мне казалось, что одна из причин заключается в том, что их придётся заменить в рамках регулировки, поэтому нет необходимости делать это сразу; 2) почему некоторые болты считаются «не подлежащими замене». Я очень ценю, что вы нашли время добавить информацию и ссылку от Fel-Pro.

  1. Другой вопрос, на который я хотел бы получить ответ: почему болты «всегда
    заменяются»? Ослабляет ли болт процесс затяжки (20 Нм + 90º) или
    это невозможно воспроизвести? Или дело в чём-то другом?




    Для обычного болта, если не учитывать крутящий момент, необходимый для преодоления трения при его затягивании, существует линейная зависимость между величиной крутящего момента и нагрузкой на болт. Если увеличить крутящий момент в два раза, то нагрузка на болт увеличится в два раза. Но фактическая нагрузка на болт не всегда точно определена, поскольку величина трения неизвестна — она зависит от состояния поверхности деталей, наличия смазки на деталях и т. д.



    Болты T2Y работают по другому принципу, обеспечивая точно контролируемую зажимную нагрузку. При затягивании болта он подвергается намеренно чрезмерному напряжению, в результате чего болт растягивается. Чтобы это работало должным образом, необходимо соблюдать два условия: приложить достаточный крутящий момент, чтобы болт растянулся, но не настолько, чтобы он перерастянулся и ослаб или даже сломался.



    Указанного крутящего момента (20 Нм для вашего болта) достаточно, чтобы «приблизить» его к постоянному растяжению, даже если в соединении есть некоторое трение. На самом деле уровень крутящего момента не так важен — основная причина, по которой указывается конкретное значение, заключается в том, чтобы убедиться, что вы устранили все провисания в соединении перед следующим шагом.



    Вторая часть операции, поворот болта на заданный угол (90 градусов), является критически важной и обеспечивает реальное растяжение, но не слишком сильное, поскольку максимальное растяжение не может превышать 1/4 шага резьбы, если вы поворачиваете болт на 1/4 оборота.



    Если он установлен правильно, то зажимная нагрузка будет зависеть только от диаметра болта и материала, из которого он изготовлен, а не от неконтролируемых факторов, таких как трение.



    Растяжение необратимо: если вы измерите длину болта, установите его, снимете и измерите снова, он окажется длиннее, чем раньше.



    Если вы повторно используете болт, соблюдая ту же процедуру затяжки, вы растянете его на ещё четверть шага резьбы, то есть общее растяжение будет в два раза больше, чем предусмотрено. Это может не сильно повлиять на зажимную нагрузку (на самом деле она может скорее увеличиться, чем уменьшиться), но растяжение меняет структуру материала болта, и вероятность того, что он треснет и/или сломается, возрастает.



    На самом деле, если повернуть болт на 90 градусов, снять напряжение, а затем снова повернуть его, это, скорее всего, приведёт к большему повреждению, чем один непрерывный поворот на 180 градусов.



    Итак, вывод таков: эти болты предназначены только для одноразового использования!


  1. Очень важно заменить болты T2Y. Если вы беспокоитесь о том, что что-то испортите, то можете поставить старые болты обратно и принести в мастерскую комплект новых, чтобы их заменили после регулировки. Сомневаюсь, что у вас возникнут какие-либо проблемы. Просто не создавайте себе проблем в процессе.
  1. Я не могу прямо сказать, являются ли используемые вами болты болтами с предельным моментом затяжки (TTY или T2Y), но если компания Bently рекомендует их заменить, то я, конечно же, это сделаю. Что такое три болта по сравнению с благополучием вашей семьи и вашим собственным, не говоря уже о тех, кто находится рядом с вами, если какой-то из этих болтов выйдет из строя?



    Что касается болтов T2Y, вот что Fel-Pro говорит о них:




    Болты с головкой типа T-T-Y рассчитаны на растяжение в пределах контролируемой зоны текучести. Достигнув этой зоны, они возвращаются в исходное состояние, обеспечивая более точный уровень прижимного усилия. Болты растягиваются до предела упругости, а в некоторых случаях растягиваются до предела текучести, что приводит к необратимому растяжению. После достижения зоны текучести прижимное усилие становится более стабильным. Чтобы попасть в зону текучести (для достижения максимального усилия зажима), необходимо затянуть болты с определённым усилием, а затем повернуть их ещё на несколько градусов.




    Далее говорится:




    Поскольку болты T-T-Y рассчитаны на растяжение, их повторное использование может привести к неправильному или неравномерному крутящему моменту и усилию зажима. Растянутые болты могут повредить резьбу в двигателе, особенно в алюминиевых блоках, а поскольку болты ослаблены, они могут сломаться при повторном затягивании. Болты следует всегда заменять.




    И еще один абзац:




    При установке болтов с головкой T-T-Y очень важно соблюдать правильную последовательность затяжки и технические требования. Всегда очищайте резьбу в местах прохождения болтов. Любое повреждение резьбы, коррозия или ржавчина приведут к чрезмерному трению, что даст ложные показания момента затяжки и снизит силу зажима. Слегка смажьте резьбу и пространство под головками/шайбами болтов T-T-Y моторным маслом, если иное не указано в руководстве по эксплуатации автомобиля. Чистая, смазанная резьба предотвращает заедание, обеспечивая точную и равномерную затяжку. Будьте осторожны и не смазывайте болты слишком обильно, особенно если они вкручиваются в глухое отверстие. Избыток масла приведёт к гидроблокировке болта и ложным показаниям момента затяжки.



Вы уже ответили на этот вопрос