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[知识介绍]螺栓的科普-最不起眼的自行车零部件 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 05-14


自行车适合用8.8级以上的,带有防腐措施的螺栓。


这篇我们来说螺栓的知识,小伙伴们,准备重新认识一下这位所有骑友都打过交道的不起眼的小配件吧。
螺丝是比较通俗的口语化说法,正真的名称应该叫螺栓,属于紧固件。自行车的几乎所有紧固连接,都是通过螺栓完成的。
一个螺栓,最直接的参数有两个,一个叫规格,一个叫强度等级。先来说规格。

1、螺栓的规格
  例如,一只 “粗牙 12.9级 镀辛M6x16mm 杯头内六角螺栓 ” 其中12.9级为螺栓的强度等级,其他的文字:粗牙、M6x16mm 杯头内六角表征了螺栓的规格。M6表示这支螺栓的螺纹部分直径大约为6mm(实测会偏小,方便配合螺母),16mm表示这支螺栓的螺纹部分长度为15mm(不含螺帽部分长度,若为沉头螺栓,则需要包含螺帽部分长度),粗牙表示螺纹为粗牙类型(还有一种细牙螺栓,例如方孔曲柄的那颗固定螺栓就是细牙螺栓!细牙螺栓的螺纹会更为细密,同规格的粗牙细牙是不可以相互配合的!)
  螺栓的十字、一字、内六角、外六角实际上是螺栓的驱动结构。角数越多,驱动的扭矩就越大,比如一颗需要打30牛米的m8螺栓,就绝对不可能用普通的十字螺帽,至少是六角螺帽,如果扭力更大,还会使用梅花螺帽。


    除了普通的螺栓外,还有自带垫圈的法兰螺栓。法兰螺栓的螺帽带有宽大的法兰面,能够更好的保护接触面,例如碟刹的固定螺丝,就可以使用法兰螺栓,这样会显著减轻螺栓对碟刹固定孔附近的压伤。


  自行车上几乎都是杯头或圆头螺栓。

2、螺栓的强度等级
  螺栓的强度等级一般用X.Y的形式标记。例如强度等级4.8,表示抗拉强度为400MPa,屈强比为0.8;强度等级12.9,表示抗拉强度为1200MPa,屈强比为0.9;抗拉强度顾名思义就是使多大的劲能把螺栓拽断,越大越难拉断;屈强比可以认为表征的是螺栓的脆性,屈强比越大,螺栓就越脆,也就是说拉断的时候是像玻璃棒一样的脆性断裂,屈强比越低,拉断的时候就好似橡皮泥,表现为塑性变形后断裂。自行车最高强度的螺栓应该是曲柄螺栓,使用8.8级的高强度螺栓。

3、螺栓的材质
  螺栓有各种各样的金属材质,常见的有碳钢、不锈钢、合金钢、铝合金、钛合金等等,甚至还有陶瓷螺栓(用于化工防腐)。螺栓的材质主要和三个因素相关:成本、重量、防腐。注意到了吗,没有任何一项和力学性能相关,也就是说,同为8.8级的钛合金螺栓和碳钢螺栓,他们的力学性能是完全一致的!所以不必认为钛合金螺丝强度就一定高,恰恰相反,大部分tb购买的Ta2钛螺丝的强度远远达不到4.8级!3系列不锈钢螺栓极少用4.8、8.8去标称,一般常见的表示为A2-70,强度等级大约等同于7.6级。

4、螺栓的表面处理
  螺栓的表面处理一般只讨论合金钢螺栓,其他螺栓一般不做表面处理。表面处理通常是为了防腐。合金钢螺栓的表面处理有发黑、镀辛、镀钛、达克罗涂层等。
发黑:一般是琉化发黑,鳞化发黑,发黑层疏松多孔,善于吸附机油,一般用在不缺油的机械中。吸的浑身是油可不就不生锈了么。


镀Zn:Zn是一种活泼金属,镀辛实际上是一种牺牲阳极的阴极保护法,通过辛的腐蚀来避免合金钢本体的电化学腐蚀,同时镀层也能隔绝水汽氧气。辛有各种颜色,有蓝辛、彩辛等等,蓝辛就是有些发蓝的颜色,彩辛就是红不红黄不黄的颜色。


镀钛:一般是金色的,有很强的耐磨、防粘结功能。比如各种金色的螺丝,一般就是镀钛的。

达克罗:是一种Zn涂料,比镀辛的性能更好。做工优良的镀达克罗合金钢螺栓,盐雾试验中比316L不锈钢更出色!极为推荐!毕竟最早是for military use的技术。


科普完毕,到了Q&A环节:
1、自行车各个部位选用什么样的螺栓?
答:除了曲柄螺栓、刹车夹器固定螺栓需要选用8.8级别以上的高强度螺栓外,其余各部位使用A2-70不锈钢螺栓即可。如果不嫌弃达克罗的亚光银色,达克罗螺栓是最好的。至于一些发烧友使用的钛螺栓,我只能说除了贵,没啥效果。买螺栓前一定要问好强度等级。钛螺栓还有一个巨大的问题是粘结,需要在螺纹部位涂防粘接剂使用,不然日后很有可能拧不出来。

2、我的螺丝内六角经常拧花,请问是螺丝强度太低吗?
答:和螺栓强度没有关系。和螺栓的工艺公差、工具的公差有关。简单的来说就是工具太差、螺丝的做工也差。比如你是一个对边5mm的内六角,螺栓的对边应当在5.05mm,内六角工具的对边应当为4.95mm,两者之间有0.1mm的公差配合间隙,ok的,然而你的内六角由于磨损或者做工差,对边为4.8mm,螺栓做工再差一点,变成5.1mm,那么两者之间有0.3mm的配合间隙,接触面变小,承受力矩变小,当然容易拧滑头。

3、是否需要打螺丝胶?
答:推荐打螺纹预涂胶或者中等强度螺丝胶。曲柄等处有条件建议加装楔形垫片。
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acnt477 金钱 +1 热心助人 05-14
淘浆糊 威望 +2 不错的科普 05-14
淘浆糊 金钱 +3 不错的科普 05-14

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只看该作者 沙发  发表于: 05-14
强度是一回事,铝架还得担心电位差导致的腐蚀,比螺栓本身强度的问题大多了

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只看该作者 板凳  发表于: 05-14
搬个板凳过来学习先?

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只看该作者 地板  发表于: 05-14
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只看该作者 4楼 发表于: 05-14
回 laminar 的帖子
laminar:强度是一回事,铝架还得担心电位差导致的腐蚀,比螺栓本身强度的问题大多了[图片]
 (2024-05-14 11:11) 

电位差腐蚀是指钢和铝之间会腐蚀?

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只看该作者 5楼 发表于: 05-14
道友,铝架车螺孔配铝制螺丝是不好些,还是也只看强度?

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只看该作者 6楼 发表于: 05-14
感谢科普

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只看该作者 7楼 发表于: 05-14
怎么分辨达克罗工艺的螺栓?
另外我觉得重装用的货架也应配高强的。

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只看该作者 8楼 发表于: 05-14
回 laminar 的帖子
laminar:强度是一回事,铝架还得担心电位差导致的腐蚀,比螺栓本身强度的问题大多了[图片]
 (2024-05-14 11:11) 

没有电解液的情况下,这个问题不用太在意

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只看该作者 9楼 发表于: 05-14
自行车其实统一用304不锈钢的就行,也就是楼主写的A2-70材质,没有什么特别的地方需要用12.9级螺栓

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只看该作者 10楼 发表于: 05-14
这个可以学习,钛材螺丝也没有那么高大上了看来。。。总之要看啥地方用的,工业水处理上蒸发设备有点要求全部钛材,那种螺栓强度应该很大,不过也很粗。。。

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只看该作者 11楼 发表于: 05-14
关于电位差腐蚀的问题,汽车行业一直是这样应用的。铝制零部件用达克罗或者镀辛碳钢螺栓,有大几十年的历史了,没有什么问题。因为你的车不可能一直泡在水里。汽车的底盘铝件钢件混着用的额极多,轮辋轴承座很多都是铝制的,双叉臂的都是比较贵的车,一般也都是铝的。拿进口的大众Q3举例子,元宝梁铝制、三角臂铝制,羊角铝制,螺栓全部都是碳钢的。

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只看该作者 12楼 发表于: 05-14
另外达克罗工艺也叫镀热辛,表面是银白色类似防锈漆的质感。看达克罗涂敷的好坏,主要是厚度和剥离强度,这一点和达克罗的配方和烘烤温度、涂敷前的预备处理都有干系。简单地说肉眼看,涂的均匀厚实的就是好的。

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只看该作者 13楼 发表于: 05-14
另外还要补充一点,随意上高强度螺栓,是会有隐患的。正常的螺栓螺母配合,要求超扭矩后,必须是螺栓先断裂失效,因为螺母的失效很难发现。假设你在铝车架上使用了一个12.9级的螺栓,大力拧,可能车架拧裂了,螺栓都是好的。我推荐大家使用8.8级的带有防腐处理的螺栓,主要目的除了强度,还有一个很重要的原因是这样的螺栓比较贵,做工会比较好,拧圆口的概率小很多。

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只看该作者 14楼 发表于: 05-14
好贴,张姿势了

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只看该作者 15楼 发表于: 05-14
感谢分享,学习了

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只看该作者 16楼 发表于: 05-14
道格奈特:关于电位差腐蚀的问题,汽车行业一直是这样应用的。铝制零部件用达克罗或者镀辛碳钢螺栓,有大几十年的历史了,没有什么问题。因为你的车不可能一直泡在水里。汽车的底盘铝件钢件混着用的额极多,轮辋轴承座很多都是铝制的,双叉臂的都是比较贵的车,一般也都是铝的。拿进口的大众 .. (2024-05-14 13:45) 

因为最近收拾一个,南方珠三角潮湿地区,平常放阳台不怎么保养的铝架,车架上的螺孔还有和钢制花鼓接触的地方锈的触目惊心,所以提一嘴电化学腐蚀
汽车上,白车身的铝件有防锈漆阻隔水膜,铝制摆臂在关节处有橡胶衬套,反而比自行车上有保障些

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只看该作者 17楼 发表于: 05-14
感谢科普

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只看该作者 18楼 发表于: 05-14
现在看到这种帖子 我都有点害怕

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只看该作者 19楼 发表于: 05-14
    

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只看该作者 20楼 发表于: 05-14
好帖,其实这东西没啥太复杂的,买大厂的黑的8.8的就可以了。 上海的哈迪威就可以
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只看该作者 21楼 发表于: 05-14
国布后叉连接处换了12.9的,打了胶

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只看该作者 22楼 发表于: 05-14
感谢科普。
中轴 两边都是往前轮方向拧是松
两只脚踏都是往前轮方向拧是紧

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只看该作者 23楼 发表于: 05-14
回 duzouxindi 的帖子
duzouxindi:现在看到这种帖子 我都有点害怕
 (2024-05-14 14:28) 

是不是害怕发帖的是某某家

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只看该作者 24楼 发表于: 05-14
谢谢分享

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只看该作者 25楼 发表于: 05-14
duzouxindi:现在看到这种帖子 我都有点害怕
 (2024-05-14 14:28) 

这个科普挺好的呀

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只看该作者 26楼 发表于: 05-14
简单又明了:是不是害怕发帖的是某某家[表情] (2024-05-14 20:48) 

这水平瞎think不出来的哦

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只看该作者 27楼 发表于: 05-14
jamo01:这水平瞎think不出来的哦[图片]
 (2024-05-14 21:56) 

网上找呗,难道是自己研究出来的啊

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只看该作者 29楼 发表于: 05-15
说网上找的,有没有可能我就是干这行的?我本来想回家拿实物拍照做图片的,我家螺丝有一面墙,想了一下不能下班摸鱼,上班就只能找找网图了,我已经买了材料,准备给常见的所有材质的螺栓做铜盐加速促酸延雾试验,给你们看看到底谁更耐腐蚀。