螺纹紧固件摩擦系数的影响因素试验研究

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1、第3O卷第3期黑龙江工程学院学报Vo1．30．NO．32Ol6年6月JournalofHeilongjiangInstituteofTechnologyJun．，2016螺纹紧固件摩擦系数的影响因素试验研究倪晋挺(安徽机电职业技术学院汽车工程系，安徽芜湖241002)摘要：螺纹紧同件在汽车上的应用极为广泛，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。关键词：

2、螺纹紧固件；摩擦系数；润滑条件；装配工艺；表面处理方式中图分类号：TH131．3文献标识码：A文章编号：1671—4679(2016)03—0026—03ExperimentalstudyonthefactorsaffectingthefrictioncoefficientofthreadedfastenersNIJinting(I)epartmentofAutomotiveEngineering，AnhuiTechnica1CollegeofMechanicalandElectrica1Engineering，Wuhu241002，China)Abs

3、tract：Threadedfastenersarewidelyusedinautomobiles．Screwconnectionreliabilitydependsontheaxialbohpreload．Frictioncoefficientbetweenvicethreadplaysakeyroleinthesizeoftheassemblytorque．I'herearemanyfactorsthataffectthefrictioncoefficientoffasteners．Thispaperanalyzestheimpactofthefa

4、stenerfrictioncoefficientfromfouraspects，mainlyincludinggaskethardness，lubrication，assemblyprocessandthetreatmentsofnutsurface．Keywords：threadedfastener；frictioncoefficient；lubrication；assemblyprocess；surfacetreatment紧固件是机械行业不可缺少的通用零件，主要响很大，它是影响扭矩和预紧力一致性的重要因包括螺纹紧固件、垫圈、销和铆钉等。汽车作为

5、1个素。摩擦系数是通常意义上的物理概念，是摩擦力装配型的产品，平均每辆轿车的紧固件约有与正压力的比值。在螺纹联接中，摩擦可分为端面1500个。其中，高强度螺栓的价值占全车的3～摩擦和螺纹副摩擦两部分，由于这两部分的摩擦条5，因此，紧固件的作用是非常重要的，且紧固件件不同，因而存在端面摩擦系数和螺纹副摩擦系的连接质量对主机水平及整车质量具有重要影响。数摩擦系数因材质、表面状况及润滑条件的不螺纹联接的可靠性主要取决于螺栓的轴向预紧力，同而不同L1]。影响紧固件摩擦系数的因素较多，各螺栓的轴向预紧力通常只能通过控制拧紧扭矩或种因素的影响程度又有不同，本文对此

6、进行了试验转角来实现，而螺栓的轴向预紧力不仅仅取决于拧研究。紧扭矩或转角，还受到联接副摩擦性能的影响，而且螺纹副之间的摩擦系数对装配扭矩的大小起到1试验原理关键的作用。南于摩擦系数的变化，加上接触面及螺纹紧固件在弹性区内的紧固扭矩与预紧力螺纹上的几何差异以及紧固工具的不准确，使预紧的关系¨2]力有一定的分散性，摩擦系数的变化对预紧力的影T—Th4-Twb==：KFd．(1)收稿日期：2()1601l6式中：K为扭矩系数；丁为紧固扭矩，N·m；Tn为基金项目：安徽省质量工程项目大学生创客实验室建设计划螺纹扭矩，N·m；Twb为支撑面扭矩，N·m；F为轴(

7、2015ckjh144)作者简介：倪晋挺(1983～)，男，讲师，研究方向：汽车悬架．向预紧力，N；d为螺纹公称直径，mm。第3期倪晋挺：螺纹紧固件摩擦系数的影响因素试验研究·27·由式(1)可知，螺纹扭矩和端面扭矩之和即为法兰面螺栓，螺母为与螺栓材料、表面处理状态相紧固扭矩，因此，只要测得三者之间的任意两者，就同的8级螺母，试验垫片硬度分别为53．5HRC、可以求出第三者。36．0HRC以及硬度较低铝制垫片。试验采用扭矩根据克莱曼和克林的紧固扭矩丁的公式，可以法测试_5]，将螺栓最终扭矩设定在11N·1TI，每组得到试验均有10副螺栓螺母连接副，取每

8、组试验结果的平均值(见表1)。TT—F．。··。T]1．表1不同硬度的试验垫片试验结果比较(2