螺栓摩擦系数的影响因素.doc

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1、螺栓摩擦系数的影响因素一、前言：不同的工艺条件对螺栓当量摩擦系数的影响，为准确控制螺栓预紧力及采用合适的联结结构提供依据。螺栓连接的预紧力对接头的可靠性和疲劳寿命有很大的影响，预紧力越大，联结可靠性越好、联结寿命也越长。但是，较大的预紧力可能破坏联结夹层的破坏，所以，控制螺栓的预紧力是很有必要的。但是，在实际安装中，直接控制预紧力是非常困难的，而是通过控制拧紧扭矩的方式间接控制扭矩的。所以，了解拧紧扭矩和预紧力之间的关系是非常重要的，这也是控制预紧力的关键。 二、理论依据： 螺栓拧紧力矩与预紧力力的关系表达式： 式中：M：拧紧力矩P：

2、预紧力R：螺母承力面的外半径r：螺母承力面的内半径γ：螺纹升角ρ：螺旋副当量摩擦角fc：螺母与磨擦面间的摩擦系数t：螺距β：螺纹半角f’:螺纹副摩擦系数f：当量摩擦系数对摩擦系数影响的因素有：1.1. 润滑条件；2.2. 支撑面材料；3.3. 表面处理；4.4. 螺栓规格；5.5. 螺栓材料；试验数据：（采用HY-1000N.m型多功能螺栓紧固分析系统进行测量。）表一螺栓规格表面处理润滑剂支撑面材料fM5镀锌钝化20130CrMnSiA0.101M5镀锌钝化MoS230CrMnSiA0.094M6氧化201200.182M6镀锌钝化2

3、0130CrMnSiA0.116M6镀锌钝化MoS230CrMnSiA0.095M6镀镉钝化20130CrMnSiA0.111M6镀镉钝化MoS230CrMnSiA0.089M8镀镉钝化20130CrMnSiA0.096M8镀镉钝化MoS230CrMnSiA0.085表二螺栓规格表面处理润滑剂支撑面材料fM6氧化201200.182M6氧化MoS2200.157M6氧化MoS230CrMnSiA0.114M6镀锌钝化201200.135M6镀锌钝化MoS230CrMnSiA0.095M6镀镉钝化20130CrMnSiA0.110M6镀

4、镉钝化MoS2200.092M8氧化201200.179M8氧化MoS2200.156M8氧化MoS230CrMnSiA0.107M8镀锌钝化201200.126M8镀锌钝化MoS2200.084M8镀锌钝化MoS230CrMnSiA0.082M8镀镉钝化201200.118M8镀镉钝化20130CrMnSiA0.099M8镀镉钝化MoS2200.082M8镀镉钝化MoS230CrMnSiA0.081表三 螺栓规格螺栓材料表面处理 fM638CrA镀镉钝化 0.087M6GH2132螺母镀锌 0.087M8GH2132螺母镀铜 0.1

5、10M8GH2132螺母镀银 0.109M840CrNiMoA镀镉钝化 0.085 表四螺栓规格表面处理润滑剂螺栓材料支撑面材料fM6镀锌钝化MoS22530CrMnSiA0.095M6镀锌钝化MoS230CrMnSiA30CrMnSiA0.095M6氧化20125200.182M6氧化20130CrMnSiA200.182M8镀镉钝化MoS22530CrMnSiA0.099M8镀镉钝化MoS230CrMnSiA30CrMnSiA0.096M8镀镉钝化20130CrMnSiA30CrMnSiA0.085M8镀镉钝化20140CrMnS

6、iA30CrMnSiA0.085表五螺栓规格表面处理润滑剂螺栓材料支撑面材料fM6镀锌钝化20130CrMnSiALY12-CZ0.153M6镀锌钝化20130CrMnSiA30CrMnSiA0.116M8氧化MoS225200.154M8氧化MoS22530CrMnSiA0.106M8镀锌钝化20125LY12-CZ0.144M8镀锌钝化20125200.127 三、试验结果对摩擦系数的影响分析：1.从表中可以看出，高强度螺栓对材料对摩擦系数的影响比较小；因为强度接近，其表面硬度也是比较接近的，所以，对于高强度螺栓来说，材料对当量摩

7、擦系数的影响比较小；2.螺栓规格不同，其摩擦系数是完全不同的，所以，不同的规格，其摩擦系数是完全不同的；3.表面处理不同，摩擦系数是完全不同的，所以，同样的螺栓规格，不同的表面处理，其摩擦系数也是完全不同的；4.支撑面材料不同，其摩擦系数是不同的，表面硬度越高，其摩擦系数越小，5.润滑剂不同，其对摩擦系数的影响是完全不同的；四、结论：1．不同的螺栓、不同的支撑材料组合联结在一起，其摩擦系数是不同的；2．支撑面材料、表面处理情况、表面硬度、表面粗糙度、表面润滑条件对摩擦系数影响是很大的；3．通过拧紧扭矩间接控制预紧力，必须根据具体条件选

8、择相应的摩擦系数。五、使用范围：该机针对各种材料进行扭矩、扭力性能测试和分析研究，广泛用于航天航空、石油化工、机械制造、风电螺栓，生产螺栓和使用螺栓的企业、车辆制造、电线电缆、塑料橡胶、陶瓷建材、金属材料及制品等行业，是