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是什么影响了紧固件摩擦系数

时间:2019-08-30来源:http://www.cxlalitest.cn浏览次数:

在汽车装配中,螺纹紧固件装配的质量将直接影响整车的装配质量和行驶的可靠性。为此,在施加外载荷之前,需拧紧螺纹紧固件,以加紧被联接件。称拧紧螺纹紧固件为预紧,称该力为轴向预紧力。保证螺栓的可靠服役,必须在装配时要保证有适当的轴向夹紧力。目前的装配工艺上最经济可行的方法是通过控制扭矩来间接实现对轴向夹紧力的控制。预紧力的大小是保证链接质量的重要因素,螺栓的拧紧过程是一个克服摩擦的过程,在这一过程中存在螺纹副的摩擦及端面摩擦。而影响预紧力的主要因素除了使用的工具及拧紧方法外就是紧固件的摩擦系数。

摩擦系数是一个明确的物理概念,它是摩擦力与正压力之间的比值,也可以理解为一个材料常数,当摩擦面的材料、表面处理状态和润滑条件确定后,摩擦系数也就确定下来。但是摩擦系数与零件表面状态和制造公差有关。摩擦系数的测量必须在一定的基准条件下进行,才能保证有良好的重复性。

螺纹联接的可靠性主要取决于螺栓的轴向预紧力,而且螺纹副之间的摩擦系数对装配扭矩的大小也起到关键的作用,在螺纹联接中,影响紧固件摩擦系数的因素比较多。主要从垫片硬度、润滑条件、装配工艺、配合螺母的表面处理方式4个方面分析对紧固件摩擦系数的影响。

目前由于受到装配位置、装配工具等因素的影响,还不太可能在生产线上通过直接控制预紧力来装配螺栓联接,所以只能通过控制和预紧力相关的其它参数(如扭矩,螺栓头或螺母转角,螺栓伸长量)来达到间接控制预紧力的目的,相应地产生了以下几种预紧方法:“扭矩法”和“扭矩-转角控制法”、“屈服点控制法”和“螺栓长度法”。其中使用最多的还是“扭矩法”和“扭矩-转角控制法”,而这两种拧紧方式都将会受到产品摩擦系数大小的影响,从而影响螺栓紧固时的预紧力。而“屈服点控制法”和“螺栓长度法”则避免了摩擦系数对装配的影响。

螺纹连接因其承载能力强、互换性好、可拆卸等优点,在现代化大生产中应用广泛,对整机质量和安全性能具有重要影响。螺纹连接依靠螺纹副及被连接件之间的摩擦力传递载荷,摩擦力的大小与轴向预紧力有直接关系。轴向预紧力过大或过小都会对螺纹连接产生不利影响。轴向预紧力过小,螺纹连接承载能力、防松性能均达不到设计要求;轴向预紧力过大,螺纹接触面应力值较大,容易引起螺纹变形、滑扣等机械损伤,降低螺纹连接可靠性。因此,为保证螺纹连接满足连接实际工作需要,必须确定合理的轴向预紧力范围。

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