螺栓连接广泛应用于各种领域，如机械装备、航天航空、汽车、轨道交通等。
它是紧固件连接中最常见的结构形式之一。在汽车装配过程中，螺栓连接因其可批量化、标准化、结构简单、易于拆卸等优点而得到了广泛应用。
然而，在车辆行驶过程中，由于振动、高低载荷变化、冲击或长时间工作，螺栓容易出现松动甚至脱落的情况，给行车安全带来了很大的隐患。因此，研究如何确保螺栓连接紧固和防止松动成为了各汽车厂商研究的重要课题。
螺栓紧固的原理是通过使两个连接件紧密贴合，同时要确保连接件能够承受一定的动载荷，所以螺栓连接时需要产生足够的压紧力，以确保连接的可靠性和正常工作。为了施加轴向预紧力，我们采用了拧紧的方式，也就是施加扭矩的过程。
在拧紧的过程中，扭矩和预紧力会随着角度的变化而变化，大致可以分为三个阶段。第一阶段是开始拧紧时，螺栓与连接件尚未接触，压紧力为零，但摩擦力存在一定数值的扭矩T。
第二阶段是当螺栓与连接件开始接触后，压紧力和扭矩随着转角的增加迅速上升。第三阶段是达到屈服点，螺栓开始发生塑性变形，转角增加很大，而压紧力和扭矩增加较小，甚至不变。
如果继续拧紧，扭矩和压紧力会下降，螺栓可能会断裂。根据螺纹和拧紧过程的力学分析，扭矩T和预紧力F的关系可以表示为T=KFd，其中T为拧紧扭矩，F为预紧力，d为公称直径，K为扭矩系数，与支承面的粗糙度、润滑情况、螺纹副的精度等因素有关。
为了防止螺栓的松动，我们可以采取一系列措施来消除或限制螺纹副之间的相对运动，增加相对运动的难度，以保证连接的安全可靠。下面介绍几种常用的防松措施。
首先是附加摩擦力的防松方法，它包括双螺母拧紧结构、弹簧垫圈拧紧结构和自锁螺母拧紧结构。双螺母拧紧结构通过增加一颗螺母与原有的紧固螺母互相挤压，使它们受到额外的压力和摩擦力，从而增加防松效果。
弹簧垫圈拧紧结构则依靠垫圈的压平产生的弹性反力，使旋合螺纹之间发生压紧，并且垫圈斜口的尖端靠住螺栓或螺母与连接件支撑面，起到防松作用。
自锁螺母拧紧结构有全金属自锁螺母和非金属嵌件锁紧螺母两种，它们在使用过程中通过自身的形变产生锁紧效果，在关键部位的底盘上得到广泛应用。
其次是机械防松的方法，包括六角开槽螺母配开口销和圆螺母与止动垫片等结构。六角开槽螺母配开口销是将开口销穿过螺母的槽和螺栓末端的销孔，并将开口销尾部掰开贴紧于螺母侧面，锁紧螺母和螺栓，具有可靠的防松效果。
圆螺母与止动垫片是将单耳或双耳止动垫片分别向螺母和连接件的侧面折弯贴近，它们可以起到防止螺母松动的作用。
除了上述措施外，还可以采用化学防松和永久防松的方法。
化学防松是在螺纹之间增加厌氧胶等密封材料，拧紧螺母后，胶体会固化，可可靠地粘结螺纹，防止螺纹之间的相对运动。永久防松通过端铆、冲点、点焊等方式，在螺栓和螺母接触面上形成刚性连接，防止它们发生相对运动。
除了上述方法，还可以通过更换细牙螺栓、增大预紧力（在可行范围内）、提高员工操作技能以及提升螺栓和连接件的制造精度等方式来提高螺栓的防松效果。