螺栓摩擦系數(shù)的影響因素

螺栓摩擦系數(shù)的影響因素 一、前言：不同的工藝條件對螺栓當(dāng)量摩擦系數(shù)的影響，為準(zhǔn)確控制螺栓預(yù)緊力及采用合適的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。螺栓連接的預(yù)緊力對接頭的可靠性和疲勞壽命有很大的影響，預(yù)緊力越大，聯(lián)結(jié)可靠性越好、聯(lián)結(jié)壽命也越長。但是，較大的預(yù)緊力可能破壞聯(lián)結(jié)夾層的破壞，所以，控制螺栓的預(yù)緊力是很有必要的。但是，在實際安裝中，直接控制預(yù)緊力是非常困難的，而是通過控制擰緊扭矩的方式間接控制扭矩的。所以，了解擰緊扭矩和預(yù)緊力之間的關(guān)系是非常重要的，這也是控制預(yù)緊力的關(guān)鍵。二、理論依據(jù)：螺栓擰緊力矩與預(yù)緊力力的關(guān)系表達(dá)式：式中：M：擰緊力矩P：預(yù)緊力R：螺母承力面的外半徑r：螺母承力面的內(nèi)半徑：螺紋升角：螺旋副當(dāng)量摩擦角fc：螺母與磨擦面間的摩擦系數(shù)t：螺距：螺紋半角f:螺紋副摩擦系數(shù)f：當(dāng)量摩擦系數(shù)對摩擦系數(shù)影響的因素有：1. 1. 潤滑條件；2. 2. 支撐面材料；3. 3. 表面處理；4. 4. 螺栓規(guī)格；5. 5. 螺栓材料；試驗數(shù)據(jù)：（采用HY-1000N.m型多功能螺栓緊固分析系統(tǒng)進(jìn)行測量。）表一螺栓規(guī)格表面處理潤滑劑支撐面材料fM5鍍鋅鈍化20130CrMnSiA0.101M5鍍鋅鈍化MoS230CrMnSiA0.094M6氧化201200.182M6鍍鋅鈍化20130CrMnSiA0.116M6鍍鋅鈍化MoS230CrMnSiA0.095M6鍍鎘鈍化20130CrMnSiA0.111M6鍍鎘鈍化MoS230CrMnSiA0.089M8鍍鎘鈍化20130CrMnSiA0.096M8鍍鎘鈍化MoS230CrMnSiA0.085表二螺栓規(guī)格表面處理潤滑劑支撐面材料fM6氧化201200.182M6氧化MoS2200.157M6氧化MoS230CrMnSiA0.114M6鍍鋅鈍化201200.135M6鍍鋅鈍化MoS230CrMnSiA0.095M6鍍鎘鈍化20130CrMnSiA0.110M6鍍鎘鈍化MoS2200.092M8氧化201200.179M8氧化MoS2200.156M8氧化MoS230CrMnSiA0.107M8鍍鋅鈍化201200.126M8鍍鋅鈍化MoS2200.084M8鍍鋅鈍化MoS230CrMnSiA0.082M8鍍鎘鈍化201200.118M8鍍鎘鈍化20130CrMnSiA0.099M8鍍鎘鈍化MoS2200.082M8鍍鎘鈍化MoS230CrMnSiA0.081表三螺栓規(guī)格螺栓材料表面處理fM638CrA鍍鎘鈍化0.087M6GH2132螺母鍍鋅0.087M8GH2132螺母鍍銅0.110M8GH2132螺母鍍銀0.109M840CrNiMoA鍍鎘鈍化0.085表四螺栓規(guī)格表面處理潤滑劑螺栓材料支撐面材料fM6鍍鋅鈍化MoS22530CrMnSiA0.095M6鍍鋅鈍化MoS230CrMnSiA30CrMnSiA0.095M6氧化20125200.182M6氧化20130CrMnSiA200.182M8鍍鎘鈍化MoS22530CrMnSiA0.099M8鍍鎘鈍化MoS230CrMnSiA30CrMnSiA0.096M8鍍鎘鈍化20130CrMnSiA30CrMnSiA0.085M8鍍鎘鈍化20140CrMnSiA30CrMnSiA0.085表五螺栓規(guī)格表面處理潤滑劑螺栓材料支撐面材料fM6鍍鋅鈍化20130CrMnSiALY12-CZ0.153M6鍍鋅鈍化20130CrMnSiA30CrMnSiA0.116M8氧化MoS225200.154M8氧化MoS22530CrMnSiA0.106M8鍍鋅鈍化20125LY12-CZ0.144M8鍍鋅鈍化20125200.127三、試驗結(jié)果對摩擦系數(shù)的影響分析：1.從表中可以看出，高強度螺栓對材料對摩擦系數(shù)的影響比較小；因為強度接近，其表面硬度也是比較接近的，所以，對于高強度螺栓來說，材料對當(dāng)量摩擦系數(shù)的影響比較??；2.螺栓規(guī)格不同，其摩擦系數(shù)是完全不同的，所以，不同的規(guī)格，其摩擦系數(shù)是完全不同的；3.表面處理不同，摩擦系數(shù)是完全不同的，所以，同樣的螺栓規(guī)格，不同的表面處理，其摩擦系數(shù)也是完全不同的；4.支撐面材料不同，其摩擦系數(shù)是不同的，表面硬度越高，其摩擦系數(shù)越小，5.潤滑劑不同，其對摩擦系數(shù)的影響是完全不同的；四、結(jié)論：1不同的螺栓、不同的支撐材料組合聯(lián)結(jié)在一起，其摩擦系數(shù)是不同的；2支撐面材料、表面處理情況、表面硬度、表面粗糙度、表面潤滑條件對摩擦系數(shù)影響是很大的；3通過擰緊扭矩間接控制預(yù)緊力，必須根據(jù)具體條件選擇相應(yīng)的摩擦系數(shù)。五、使用范圍：該機(jī)針對各種材料進(jìn)行扭矩、扭力性能測試和分析研究，廣泛用于航天航空、石油化工、機(jī)械制造、風(fēng)電螺栓，生產(chǎn)螺栓和使用螺栓的企業(yè)、車輛制造、電線電纜、塑料橡膠、陶瓷建材、金屬材料及制品等行業(yè)，是國內(nèi)唯一一家基于英國ARM公司32Bit-ARM微處理結(jié)構(gòu)，通過日本交流數(shù)字控制器控制伺服馬達(dá)與高精度減速機(jī)配合日本光電編碼器使試臺靜態(tài)轉(zhuǎn)動，試臺能以01000/min速度運行(或根據(jù)實際情況另設(shè))。在測力源上使用高精度扭矩傳感器，其精度達(dá)到0.02%，靈敏度高，整個系統(tǒng)均達(dá)到0.5級精度以上，有效測力范圍為最大力值的1/500到100%；扭矩精度為示值的1%以內(nèi)；扭角精度為示值的1%以內(nèi)；轉(zhuǎn)角速度