《紧固件摩擦系数试验方法》编制说明
（标准送审稿）
a．工作简况
1、任务来源
本标准依据中国汽车工程学会2014年12月12日印发中汽学函[2014]73号《中国汽车工程学会技术规范起草任务书》/任务书编号2014-3制定，标准名称《紧固件摩擦系数试验方法》。本标准主要完成单位：上海汽车集团股份有限公司乘用车公司、泛亚汽车技术中心有限公司、神龙汽车有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、上汽大众汽车有限公司、一汽-大众汽车有限公司、浙江吉利汽车研究院有限公司、北京宝沃汽车有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、北京汽车研究总院有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、北京汽车股份有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、一汽轿车股份有限公司、菲亚特克莱斯勒亚太投资有限公司、福特汽车工程研究（南京）有限公司、东风商用车有限公司、南通申海工业科技有限公司、浙江捷能汽车零部件有限公司、麦德美乐思科技（苏州）有限公司、美加力新能源科技（海安）有限公司、宁波敏达机电有限公司、恩欧富涂料商贸（上海）有限公司、上海孜孜科技有限公司、上海热策电子科技有限公司。
2、主要工作过程
2015年12月由上海汽车集团股份有限公司乘用车公司向中国汽车工程学会（以下简称中汽学会）提出制定《紧固件摩擦系数试验方法》标准的申请，2016年1月成立了标准工作组，提出撰写思路并进行分工。
标准工作组于2016年3月在上海召开了标准启动会，会议确认了标准工作计划、撰写大纲、章节目录和工作分工。
2016年7月，标准工作组组织召开紧固件摩擦系数研讨会。
2016年10月-2017年4月，标准工作组完成了标准零件的准备工作。
2017年4月中旬，标准工作组在昆山进行了标准试验方案讨论会议。
2017年5月-2017年6月，标准工作组完成相关实验验证和统计工作，并完成标准定稿版本。
2017年7月，标准工作组在无锡进行了标准定稿的评审。
2017年10月，向中国汽车工程学会提交标准送审稿。
2017年12月，单项标准终审会议（长沙）。
2018年01月，标准发布。
3 主要参加单位和工作组成员及主要工作
本标准负责起草单位：上海汽车集团股份有限公司乘用车公司
本标准参加起草单位：泛亚汽车技术中心有限公司、神龙汽车有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、上汽大众汽车有限公司、一汽-大众汽车有限公司、浙江吉利汽车研究院有限公司、北京宝沃汽车有限公司、北京汽车研究总院有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、北京汽车股份有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、一汽轿车股份有限公司、菲亚特克莱斯勒亚太投资有限公司、福特汽车工程研究（南京）有限公司、东风商用车有限公司、南通申海工业科技有限公司、浙江捷能汽车零部件有限公司、麦德美乐思科技（苏州）有限公司、美加力新能源科技（海安）有限公司、宁波敏达机电有限公司、上海安福隆涂覆工业有限公司、恩欧富涂料商贸（上海）有限公司、上海孜孜科技有限公司、上海热策电子科技有限公司。
本标准主要起草人：李大维、叶又、曹鑫、季洋海、鲁萍
本标准参加起草人：李大维、叶又、曹鑫、鲁萍、季洋海、白振、汤东胜、贾晓芳、石小岗、冯雪桥、杜承斌、沈健、孔小兵、金朝华、梁任锦、田刚、陈新、张智荣、王锡一、刘俊旺、周小喜、朱建辉、丁培良、卢海波、崔焕全、黄雄昌、徐瑜、徐大忠。
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司，李大维。组建标准工作组，编写标准总体框架，准备对比实验零件，收集并统计分析试验数据，收集标准工作组意见反馈并修改，工作汇报。
神龙汽车有限公司，曹鑫。负责组织参与单位研究试验垫片对试验数据的影响因素的研究。
泛亚汽车技术中心有限公司，叶又。负责组织参与单位研究试验对手零件对试验数据的影响因素的研究。
上汽大众汽车有限公司，季洋海。负责组织参与单位研究数据取值范围对试验数据的影响因素的研究。
福特汽车工程研究（南京）有限公司，鲁萍。负责组织参与单位负责试验过程对试验数据的影响因素的研究。
标准工作组的其它成员分组配合以上四个方向的研究工作，并对标准内容进行审核和修订。
b．标准编制原则和主要内容的论据
1、标准制订的主要依据
力求与国际接轨，参考ISO 16047（紧固件紧固扭矩-轴向预紧力试验）的同时，又综合考虑主机厂的各自企业标准，结合各主机厂的实际需求，对试验设备、对手件、试验垫片、和试验程序作了明确的要求，能够指导主机厂、紧固件供应商和表面处理供应商的使用。2、标准制订的原则
根据主机厂、紧固件供应商和表面处理供应商在试验过程中遇到的通用性问题，结合我国目前摩擦系数测试的实际需求，选取了M10锌铝涂覆的零件做比对试验，在进行数据统计，制定了该项标准，确定在满足各主机厂对摩擦系数测试要求的前提下，确保试验方法具有指导意义。
3、主要内容的论据
本技术规范规定了紧固件摩擦系数试验方法，包括试验设备、对手件、试验垫片和试验程序的具体要求。
1、试验设备；
试验机要求能够以一定速度自动扭紧螺母或螺栓头部，传感器精度要求±2%。
2、对手件；
明确规定了对手零件的性能等级要求、螺纹公差和表面状态要求。
3、试验垫片；
明确规定了试验垫片的硬度、表面粗糙度、孔径的要求。
4、试验程序；
明确规定了试验机转速、计算摩擦系数取值和试验数量。
5、试验报告；
明确了试验报告基本信息的要求。
c．主要验证情况分析
标准工作组对国内几十家主机厂、紧固件供应商和表面处理供应商目前使用的设备进行了评估验证，通过对评估结果的分析，工作组确定了标准各项评估要求的可行性。
评估结果
序
评估项目评估内容评估结果
号
1试验环境实验室环境要求满足要求
2试验设备设备传感器是否满足标准要求满足要求
3试验程序试验程序满足标准要求设定过程满足要求
4 试验陪试件试验陪试件描述清楚，易获取满足要求
d. 专利涉及情况
本标准未涉及专利。
e. 预期达到的社会效益、对产业发展的作用
摩擦系数是影响紧固件装配质量的重要因素之一，而装配质量直接关系到产品的安全性和可靠性。我国对于紧固件摩擦系数的真正研究起始于合资主机厂紧固件国产化开始阶段，基本上起始于2004年以后，国内大部分自主品牌汽车厂对紧固件摩擦系数的认识只停留在初级阶段；很多自主品牌在逐步建立摩擦系数的要求。
而国际上摩擦系数相关的标准描述不清楚，甚至部分要求无法实现，而主机厂也有自身的摩擦系数检测要求。但没有形成统一的试验方法，造成行业的巨大的资源浪费。因此十分有必要建立一套明确的摩擦系数试验标准。
该标准的建立过程，共有24家主机厂和供应商参与制定，制定过程中综合考虑各种影响因素，在标准制定过程中给予明确要求，为紧固件摩擦系数试验提供了明确、规范性的指导文件，促进了行业的发展、标准的统一。
f. 采用国际、国内标准情况
参考了ISO 16047（紧固件紧固扭矩-轴向预紧力试验），考虑了紧固件使用的实际生产情况，结合了各主机厂、紧固件生产商和表面保护厂家经验和实际需求，本标准是国内第一个明确规定紧固件摩擦系数测试要求的行业标准。
g. 与相关标准协调性
与相关标准没有冲突矛盾。
h. 重大分歧意见处理经过和依据
本标准在工作过程中，无重大分歧意见。
i. 标准性质建议说明
建议为推荐性标准。
j. 贯彻标准的要求和措施建议
在行业内组织实施。
k. 废止现行相关标准的建议
无
l. 其它应予说明的事项
无
标准工作组
2017-10-10
螺纹紧固件的功能，通过施加一定的扭矩，在螺栓上产生相应的预紧力（F），保证被连接牢固的联接在一起不松动，同时又可拆卸以便于维修。预紧力的大小是保证连接质量的重要因素，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本身的摩擦系数。摩擦系数有明确的物理意义，可理解为一个材料常数，当摩擦面的材质、表面状态和润滑条件确定后，摩擦系数也就随之确定。那么标准中提到不同的试验条件、不同的试验方法对试验结果是否有影响呢？以下试验以IS0 16047标准中要求的不同状态进行对比测试。 试验设备 ISO 16047标准中要求试验设备应满足：能够应用扭紧扭矩和用自动或手动旋转螺帽和螺栓头部，显示精度值要求±2%，角度的测量精度要求必须达到显示值的±2°或±2%。为了达到仲裁的目的，扭紧时使用能控制的动力工具并控制旋转速度保持恒定。测量结果能以电子记录方式记录。 本文所有试验结果均使用衡翼HYtest多功能螺栓紧固分析系统。此实验测试机传感器精度均为0. 5%，符合《ISO 16047—紧固件的扭矩/夹紧力测试标准》中的试验测试机要求。试验机周期对传感器进行标定。 试验过程中影响摩擦系数结果因素 1.试验螺母对摩擦系数结果的影响 ISO 16047标准中，检测螺栓使用的标准螺母处要求和被测螺栓等级对应外，对标准试验螺母的表面状态有有两种要求： （1）未镀层表面平整并脱脂处理。 ⑵锻锌要求按照ISO 4042并脱脂处理。 试验方案：试验采用M10×1.5×45 9.8级镀锌并涂封闭剂六角头螺栓，平均镀层厚度为9.3μm；试验速度为30r/min，拧紧到30Nm，其它试验状态一致，试验各做5组数据。 试验采用相同等级螺母，第一组试验螺母采用未镀层表面平整并脱脂处理，螺母公差6H，试验数据见表1。 第一组试验螺母按照ISO 4042镀锌并脱脂处理，镀层厚度为8.6μm，螺母公差6H，试验数据见表2。 从表1、表2的试验数据可以看出，无论试验过程中采用标准中要求的哪种状态螺母，试验得到的螺栓的螺纹部分摩擦系数均为0.13，两个实验结果中得到的总摩擦系数也相同，由此可见试验过程中使用标准中要求的铁基质的没有进行润滑封闭螺母对被测螺栓的摩擦系数并没有的影响。 2.试验垫片对摩擦系数的影响
标准紧固件概述 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
紧固件指能够起紧固作用的零件。 螺纹紧固件是指带有螺纹的紧固件，是根据一定的尺寸制造的，它通过外螺纹和内螺纹的相互配合来发挥其基本功能，我们正是利用螺纹紧固件具备的这种功能，使螺纹紧固件在物体与物体的连接和紧固上，以及物体的移动等方面起到很大作用。 紧固件不仅包括螺纹紧固件，还有垫圈、铆钉、销等。 1、螺纹的分类 根据用途可把螺纹分成四类 ①紧固螺纹,包括普通螺纹；过渡配合螺纹；过盈配合螺纹；小螺纹；MJ螺纹 ②传动螺纹，包括梯形螺纹；锯齿形螺纹；方形螺纹。 ③管螺纹，55°牙型角的管螺纹；60°牙型角的管螺纹；米制锥螺纹；干密封管螺纹。 ④专用螺纹，包括光学仪器用螺纹；锻钢阀门用短牙梯形螺纹；机床梯形螺纹丝杠；石油螺纹；气瓶螺纹等等。 2、螺纹的加工方法：滚压、磨削、切削三种方式。 3、螺纹的标注方法： 例如：M 10×1 LH –7H-L M表示普通螺纹特征代号；10×1表示公称直径×螺距，粗牙不注螺距；LH表示左旋螺纹代号，右旋螺纹不注出旋向代号；7H表示公差带代号；L表示旋合长度组别代号。中等长度不注出组别代号，特殊需要时注出具体长度值。 一、紧固件的种类 紧固件一般包括： 螺钉、螺栓、螺母等螺纹紧固件 垫圈、铆钉、销等非螺纹紧固件 1、编号规则
标准件的编号应依照标准CACBW-7，主要有以下7个部分组成。 1汽车标准件的代号 2类别代号、组别代号 3尺寸规格代号 4材料、机械性能等级和热处理代号 5覆盖层代号 6全螺纹代号 7涂胶代号 具体内容如下： 1、汽车标准件的代号。标准件特征代号有Q或CQ、T三种形式 2、类别代号、组别代号。 第一位数字： 1—螺栓类 2—螺钉类 3—螺母类 4—垫圈、挡圈、铆钉 5—开口销、销、键 6—螺塞、管接件、环箍夹片 7—润滑件、密封件、连接件 8—空号 9—其他。 第二位数字为标准件的组别代号。 第三位数字为标准件的分组号，对于螺纹件其偶数表示粗牙，奇数表示细牙；管螺纹例外。 3、尺寸规格代号。 螺栓、螺钉、铆钉、销及销钉等以“螺纹直径”或“杆径”和“长度”表示。直径为一位时，应在左边加“0”定位，长度是几位就写几位。 螺母以螺纹直径表示，并以两位数定位，若螺纹直径为一位数字时，应在左边加“0”定位。 垫圈、挡圈等均以相应联接的螺纹或轴孔直径表示，当直径为一位数字时在左边加“0”定位。两位以上照实书写。
常用材料摩擦系数 摩擦系数 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━摩擦副材料摩擦系数μ无润滑有润滑——————————————————————————————————————————————钢-钢 0.15* 0.1-0.12* 0.1 0.05-0.1 钢-软钢 0.2 0.1-0.2 钢-不淬火的T8 0.15 0.03 钢-铸铁 0.2-0.3* 0.05-0.15 0.16-0.18 钢-黄铜 0.19 0.03 钢-青铜 0.15-0.18 0.1-0.15* 0.07 钢-铝 0.17 0.02 钢-轴承合金 0.2 0.04 钢-夹布胶木 0.22 - 钢-钢纸 0.22 - 钢-冰 0.027* - 0.014 石棉基材料-铸铁或钢 0.25-0.40 0.08-0.12 皮革-铸铁或钢 0.30-0.50 0.12-0.15 材料(硬木)-铸铁或钢 0.20-0.35 0.12-0.16 软木-铸铁或钢 0.30-0.50 0.15-0.25 钢纸-铸铁或钢 0.30-0.50 0.12-0.17 毛毡-铸铁或钢 0.22 0.18 软钢-铸铁 0.2*,0.18 0.05-0.15 软钢-青铜 0.2*,0.18 0.07-0.15 铸铁-铸铁 0.15 0.15-0.16 0.07-0.12 铸铁-青铜 0.28* 0.16* 0.15-0.21 0.07-0.15 铸铁-皮革 0.55*,0.28 0.15*,0.12 铸铁-橡皮 0.8 0.5 皮革-木料 0.4-0.5* - 0.03-0.05 铜-T8钢 0.15 0.03 铜-铜 0.20 - 黄铜-不淬火的T8钢 0.19 0.03 黄铜-淬火的T8钢 0.14 0.02 黄铜-黄铜 0.17 0.02 黄铜-钢 0.30 0.02 黄铜-硬橡胶 0.25 - 黄铜-石板 0.25 - 黄铜-绝缘物 0.27 - 青铜-不淬火的T8钢 0.16 -
螺纹紧固件的拧紧试验 螺纹紧固件的拧紧试验 通过对螺纹紧固件的紧固力分析，介绍了四种螺纹紧固件的装配方法和拧紧试验原理。同时对四种装配方法进行深入的讨论，利用试验结果论证不同装配方法产生的预紧效果与装配精度。比外还列举了螺纹紧固件的失效分析案例，进一步阐述螺纹紧固件拧紧试验的重要性。 螺纹紧固件是机械产品中最常见的连接件，螺栓和螺母则是螺纹紧固件中用途最广的零件。螺纹紧固件的结构大都不很复杂，制造和装配看起来似乎也无惊人之处。但无数的质量事故不断提醒人们不可小觑貌似简单的螺纹紧固件。制造和装配是螺纹紧固件影响其质量的两大关键，从某种意义上讲装配质量对螺纹紧固件的影响甚至大于其制造质量的影响。随着对机械零件小型化和对连接要求的提高，装配质量越来越引起人们的关注。如何使螺纹紧固件的实际紧固力精确或较精确地接近理论紧固件（即紧固件效果）是人们最为关心和研究最多的课题。 1、螺纹紧固件的紧固力 螺纹紧固件的紧固力P0一般是通过控制扭矩M来实现的，这是基于P0与M 之间存在以下关系： 显然，用力矩M来控制P0是很不精确的。因为在这两者的关系中包含着一个变化很大且难精确确定的摩擦系数f。它受螺纹表面及座面粗糙度、润滑剂、拧紧速度、拧紧工具、反复拧紧时的温度变化等诸多不定因素的影响，这就使真正的紧固件力很分散，波动极限约为±40%。分析各种螺纹紧固件损坏原因，发现设计正确，工艺及材料合格的产品，大都是由于螺纹松动所致。松动是由于各种外力作用下实际紧固件的紧固力显得不足（尽管扭力扳手已保证了理论紧固力）或螺纹紧固件与被连接件之间产生相对滑动而引起的。也就是说，由于用单纯扭距法进行机械零件的连接的实际力与理论紧固力的不一致性，影响了螺纹紧固件的紧固效果。因此，这种凭扭矩进行装配的方法用于一般机械零件的连接尚可，若用在随高交变应力的机械连接上则很可能出问题。显然，精确控制紧固力是提高螺纹紧固件紧固效果的最好方法。而拧紧试验是制订确的拧紧工艺（即拧紧工艺优化）和实现精确控制紧固力的重要手段和前提。 若设c1、c2分别为螺纹紧固件和被连接件的刚度，λ 01为螺纹紧固件紧固时的伸长量，λ 02为被连接紧固件的压缩量，P0为螺纹紧固件在屈服附近的紧固件，则有 P0=c1 λ 01=c2 λ 02 螺母（或螺纹紧固件）的轴向位移量应为λ 01＋λ 02，则螺母（或螺纹紧固件）的旋转角
螺纹紧固件设计手册 1.螺纹紧固件设计概述 螺纹紧固件依据头部、杆部、尾部及螺纹形式的不同，有非常多的种类；同时，螺栓/螺母的强度等级及表面处理也是多种多样的，工程师将依据需求来选择、设计紧固件。 一个完整的设计，需要进行如下设计校核： 1）螺纹连接轴向预紧力设计计算 2）螺栓规格及强度等级选择 3）配合螺母的等级及内螺纹啮合长度确定 4）螺栓长度确定 5）表面处理选择 6）头部形式及装配空间确认 7）装配工艺试验验证 2.螺纹连接预紧力设计计算 螺栓/螺母连接是通过完成装配后，产生一定的轴向预紧力，来保证被连接件的固定，或传递载荷或密封等功能。在设计选择螺栓/螺母时，对于关键的联结部位，首先必须确认需要螺栓提供的轴向预紧力的范围。 在确定预紧力时，应考虑下列因素： ——最小预紧力满足功能要求 ——最大等效应力不超过螺栓的破坏应力 ——螺栓的应力幅不超过疲劳极限 ——联接体装配后的变形 下面是一些常见的连接形式中，最小轴向预紧力的计算： （1）螺栓的轴向力F KQ通过配合面产生的静摩擦力，用以传递切向载荷F Q或扭矩M Y，q 为配合面数量。 μΤ：配合面的摩擦系数 ra：摩擦半径，对于车轮螺栓为PCD/2 （2）螺栓的轴向力F Kp用于提供保证密封所需的压力 F kp =A D ?P i Pi：密封介质的压强 A D：密封面积 （3）防止张开所需的轴向力F V，在有轴向外力FA作用时，被联接件仍留有一压力F KR。 图1 通过配合面间的摩擦力传递载荷
图2 轴向外力在螺纹联结体上的分布图 同时还要考虑工作中预紧力的变化ΔF： * 材料压陷或松弛,预紧力减小FZ * 由于温度变化,在螺栓和被连接件间产生热膨胀差,导致预紧力发生变化ΔFvth 综合考虑上述所有因素，所需的螺栓最小轴向力 F min=F KQ+F KP+F V+ΔF （1） 3. 螺栓规格及强度等级确定 螺栓在装配拧紧时，处于拉扭符合的应力状态，其屈服轴力和破坏轴力都小于单纯拉伸时螺栓的载荷。 对于采用扭矩法拧紧的连接，螺栓的等效应力最大可到屈服点90%，螺栓能承受的最大轴向预紧力F Mzul与螺纹副的摩擦系数μG有关，表1为常用螺栓的保证载荷、最小拉力载荷及允许的最大装配轴力（等粗杆螺栓）。 （2） D2—螺纹中径 D0—螺杆部最小截面直径 μG——螺纹副摩擦系数 表1 螺栓强度等级、保证载荷、最小拉力载荷及允许的最大装配轴力（等粗杆螺栓） 螺纹规格强度等级保证载荷 （kN） 最小拉力载荷 （kN） 允许的最大装配轴力（kN） μG=0.12 μG=0.20 M6 8.8 11.6 16.1 10.2 9.0 M8 8.8 21.2 29.2 18.6 16.5 10.9 30.4 38.1 27.3 24.3 F V=F PA+F KR
紧固件摩擦系数简介 浙江长华汽车零件有限公司李大维 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。 紧固件摩擦系数检测、计算方法+ 试验设备要求 试验设备 能够应用扭紧扭 矩和用自动或手 动旋转螺帽和螺 栓头部，测量功能 能够显示表1中 的项目，显示精度 值要求±2%，除非 有其它的特殊要 求。角度的测量精 度要求无论什么 条件下必须达到 显示值的±2°或 ±2%。为了达到仲裁的目的，扭紧时使用能控制的动力工具并控制旋转速度保持恒定。测量结果能以电子记录方式记录。 目前汽车行业使用比较多的设备是德国Schatz 多功能螺栓紧固分析系统，此实验测试机传感器精度均为0.5%，符合各大汽车公司紧固件分析要求中 的试验测试机要求。实验测试机的测量项目不但包含表1中要求测量项目，通过测试分析系统软件程序，可以求得总摩擦系数、螺纹之间的摩擦系数及支承表面
各种材料摩擦系数表 摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。现综合具体各种材料摩擦系数表格如下。
注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考 固体润滑材料 固体润滑材料是利用固体粉末、薄膜或某些整体材料来减少两承载表面间的摩擦磨损作用的材料。在固体润滑过程中，固体润滑材料和周围介质要与摩擦表面发生物理、化学反应生成固体润滑膜，降低摩擦磨损。 中文名 固体润滑材料 采用材料 固体粉末、薄膜等 作用 减少摩擦磨损
使用物件 齿轮、轴承等 目录 1.1基本性能 2.2使用方法 3.3常用材料 基本性能 1)与摩擦表面能牢固地附着，有保护表面功能固体润滑剂应具有良好的 成膜能力，能与摩擦表面形成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜，在表面附着，防止相对运动表面之间产生严重的熔焊或金属的相互转移。 2)抗剪强度较低固体润滑剂具有较低的抗剪强度，这样才能使摩擦副的 摩擦系数小，功率损耗低，温度上升小。而且其抗剪强度应在宽温度范围内不发生变化，使其应用领域较广。 3)稳定性好，包括物理热稳定，化学热稳定和时效稳定，不产生腐蚀及 其他有害的作用物理热稳定是指在没有活性物质参与下，温度改变不会引起相变或晶格的各种变化，因此不致于引起抗剪强度的变化，导致固体的摩擦性能改变。 化学热稳定是指在各种活性介质中温度的变化不会引起强烈的化学反应。要求固体润滑剂物理和化学热稳定，是考虑到高温、超低温以及在化学介质中使用时性能不会发生太大变化，而时效稳定是指要求固体润滑剂长期放置不变质，以便长期使用。此外还要求它对轴承和有关部件无腐蚀性、对人畜无毒害，不污染环境等。
紧固件摩擦系数简介 令狐采学 浙江长华汽车零件有限公司李年夜维 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。包管螺栓的可靠退役，必须在装配时要包管有适当的轴向夹紧力。目前的装配工艺上最经济可行的办法是通过控制扭矩来间接实现对轴向夹紧力的控制。预紧力的年夜小是包管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使用的工具及拧紧办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，也可以理解为一个资料常数，当摩擦面的资料、概略处理状态和润滑条件确定后，摩擦系数也就确定下来。可是摩擦系数与零件概略状态和制造公差有关。摩擦系数的丈量必须在一定的基准条件下进行，才干包管有良好的重复性。 紧固件摩擦系数检测、计算办法 试验设备要求
试验 设备能够应用 扭紧扭矩和用 自动或手动旋 转螺帽和螺栓 头部，丈量功 能能够显示表1中的项目，显示精度值要求±2%，除非有其它的特殊要求。角度的丈量精度要求无论什么条件下必须达到显示值的±2°或±2%。为了达到仲裁的目的，扭紧时使用能控制的动力工具并控制旋转速度坚持恒定。丈量结果能以电子记录方法记录。 目前汽车行业使用比较多的设备是德国Schatz 多功能螺栓紧固阐发系统，此实验测试机传感器精度均为0.5%，合适各年夜汽车公司紧固件阐发要求中的试验测试机要求。实验测试机的丈量项目不单包含表1中要求丈量项目，通过测试阐发系统软件法度，可以求得总摩擦系数、螺纹之间的摩擦系数及支承概略摩擦系数，同时可以按不合的装配工艺(如扭矩转角装配、屈服点装配等)进行验证性试验。 试验装夹方法(见图1、图2)。 计算办法 试验时由检测设备收集到相应的扭矩和预紧力数值，试验软件根据设定好的公式进行结果计算。根据ISO16047标准摩擦系数计算公式为：
影响高强度紧固件表面磷化处理摩擦系数 的主要因素探讨 前言： 汽车紧固件常用的表面处理有镀锌钝化、非电解锌铝涂层、氧化及磷化处理等种类，但汽车高强度紧固件多用的表面处理种类是磷化处理，尤其是发动机用高强度紧固件。钢铁零件在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中经过化学处理，其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，这种化学处理过程称之为磷化。磷化的种类很多，可以根据磷化液的主要成份和成膜离子的种类分为锌系、锰系、铁系、锌钙系、锌锰系等。 磷化膜的分类不同，其性质及用途也不同： 锌盐磷化膜：外观为浅灰至深灰结晶，主要用于耐蚀及增加有机涂层结合力、冷加工润滑、电绝缘，也用于减摩。 锰盐磷化膜：外观为灰至深灰结晶，主要用于减摩，也用于耐蚀及增加有机涂层结合力。 铁盐磷化膜：外观为深灰结晶，主要用于耐蚀及增加有机涂层结合力。 锌盐磷化膜、锰盐磷化膜具有特殊的高弥散度微孔结构和一定的硬度、抗热性、吸震性等特点，能有效地降低摩擦副表面的摩擦系数，防止咬合或擦伤，减小机械运动阻力和噪音。这种以改善润滑减摩，提高耐磨性为主要作用的磷化处理工艺，被广泛应用于汽车摩擦运动承载的高强度紧固件上。 本文主要以PK公司和CH公司研制的锌盐磷化液、锰盐磷化液来进行磷化处理的汽车发动机的连杆螺栓、缸盖螺栓及主轴承螺栓等高强度螺栓，通过多组实验，综合比较、分析得出影响汽车紧固件表面磷化处理摩擦系数的因素及其摩擦系数受的影响规律，为在实际生产中调控汽车高强度紧固件磷化摩擦系数，提供了有一定价值的参考。 l 试验 1.1 工艺流程 磷化工艺的工艺过程一般为： 脱脂—水洗—表面调整—磷化一水洗一干燥一后处理。 1．2 磷化液配方 A、PK公司磷化配方 锌盐磷化配方（以下简称为PK-1）：锰盐磷化配方（以下简称为PK-2）：PB-210 47 g／L PL复合磷化液 145 g／L Fe2+ 1±0.5 g／L Fe2+ 2±0.5 g／L 总酸度 12～27 Pt 总酸度 60±10点 添加剂10 20 g／L 游离酸度 10±5点 温度 80±10 ℃温度 95±4 ℃ 时间 15±5min 时间 15±3 min B、CH公司磷化配方
紧固件摩擦系数试验方法 1 范围 本技术规范规定了碳钢和合金钢米制螺纹紧固件摩擦系数测试试验条件、方法和数据统计要求。 本技术规范只适用于碳钢和合金钢米制螺纹紧固件，螺纹规格范围为M4‐M39的螺栓和螺母。紧固件机械性能分别满足GB/T 3098.1、GB/T 3098.2中紧固件等级的要求。 除非客户另有要求，本试验应在室温下进行。 2 规范性引用文件 下列标准对于本文件的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改（不包括勘误内容）或修订版均不适用于本规范，但鼓励根据本规范达成协议的各方研究使用这些文件最新版本的可能性。下列标准对于本文件的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改（不包括勘误内容）或修订版均不适用于本规范，但鼓励根据本规范达成协议的各方研究使用这些文件最新版本的可能性。 GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母 3 术语和定义 下列术语与定义适用于本标准。 拧紧扭矩：指拧紧螺栓或螺母时所用的扭矩。 轴向力：指拧紧螺栓或螺母时，作用在其上的拉伸力。 螺纹摩擦系数：指螺栓或螺母内外螺纹相互接触部分的摩擦系数。 端面摩擦系数：指被旋转部分（螺栓或螺母头部）和垫片或被紧固的物体接触面之间的摩擦系数。 总摩擦系数：理论上假设螺纹摩擦系数和螺栓或螺母支撑面摩擦系数相等时，按公式1计算所得的摩擦系数。 螺纹扭矩：拧紧过程中，通过啮合螺纹作用于螺纹部分的扭矩。 端面扭矩：拧紧过程中，通过端面作用于被连接件之间的扭矩。 4 代号与含义 标准使用的代号和含义或名称，见表1。
摩擦磨损实验报告 一、实验目的： 1、了解常用的摩擦磨损试验机结构、测试原理及测试过程。 2、了解常用的摩擦磨损试验机的使用方法。 3、了解摩擦系数与磨损量的测量。 4、测试实验用材料摩擦系数。 二、实验设备： 1、划痕实验仪。 2、销盘摩擦磨损实验机。 3、四球摩擦磨损实验机。 4、疲劳摩擦磨损实验机。 三、实验要求： 1、了解常用的摩擦磨损试验机结构、测试原理及测试过程。 2、熟悉并掌握常用的摩擦磨损试验机的使用方法。 3、测试实验用材料摩擦系数。 4、对实验结果进行分析 四、实验设备与实验结果： MT-3000工作原理与结构 1、测试原理
MS-T3000摩擦磨损运用球-盘之间摩擦原理及微机自控技术，通过砝码或连续加载机构将负荷加至球上，作用于试样表面，同时试样固定在测试平台上，并以一定的速度旋转，使球摩擦涂层表面。通过传感器获取摩擦时的摩擦力信号，经放大处理，输入计算机经A/D转换将摩擦力信号通过运算得到摩擦系数变化曲线。μ=F/N μ—摩擦系数F—摩擦力 N—正压力（载荷） 通过摩擦系数曲线的变化得到材料或薄膜的摩擦性能和耐磨强度，即在特定载荷下，经过多长时间（多长距离）摩擦系数会发生变化。 2、试验机结构 1.加载方式：砝码加载； 2.加载范围: 10g～2000g、精度0.1g； 3.平台转速: 1转/min～3000转/min、精度±1转； 4.升降高度：20mm； 5.旋转半径：3mm～20mm； 6.摩擦副夹具：Φ3mm、Φ4mm 、Φ5mm、Φ6mm ； 7.摩擦副：GCr15钢球、AlO陶瓷球、ZrO陶瓷球、SiN陶瓷球； 8.测试操作：键盘操作，微机控制； 实验结果
浅析紧固件摩擦系数 1.紧固件摩擦系数概念： 摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。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。 2.研究螺栓摩擦系数的意义 为保证螺栓的可靠服役，必须在装配时保证有适当的轴向预紧力。而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。 让我们来看以下案例： 某装配车间汽车装配工位采用M10′1.5螺栓，螺栓强度级别为10.9 级，螺栓材料都是钢制的，夹紧本体有两种情况，一种本体是钢制零件，而另一种本体是铝合金零件。螺栓装配工艺扭矩要求为30Nm+90°，最终扭矩监控窗口为40—94Nm。在装配过程中对于本体是钢制的零件，完全能够达到工艺要求，但是在本体是铝合金零件时，装配机频频出现报警现象。经检查发现在装铝合金本体零件时，转角还没有达到90°要求，扭矩已经超出了94Nm的最大控制范围。 这是什么原因造成的呢？钢制螺栓对铝合金本体的摩擦系数为0.17，而钢与钢的摩擦系数在0.10—0.15之间，根据公式计算螺栓材料屈服时的装配扭矩（钢制螺栓对铝合金本体） =54.52[0.5′0.17′13.25+0.11(1.5+0.58′9.023)] =102Nm（钢制螺栓对刚本体） =80Nm针对装配中产生的实际问题及最小屈服点的计算结果，按照惯例将计算结果增加10%，则最终扭矩控制监控窗口设置为40—110Nm，从根本上解决了扭矩转角的装配质量，保证了生产的正常进行。 3.摩擦系数对不同扭矩法的影响 目前使用最多的是“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。
紧固件装配与摩擦系数的关系 装配螺栓时要求控制预紧力是通过控制扭矩实现的，使用扭矩装配方法时，当达到规定的扭矩就停止，只对一个确定的紧固力矩进行控制。 摩擦系数是要恒定的范围，安装扭矩是为了达到一定的预紧力而做出的，实际拧紧过程中受到摩擦系数等影响，仅仅5%~10%的扭矩转化为所需要的预紧力，有90%的扭矩被拧紧过程中的摩擦消耗掉。当支承面的摩擦系数降低20%时，支承面摩擦扭矩降为40%，螺栓轴向夹紧力将翻倍增加(有20%的拧紧扭矩转化成夹紧力)。由此可见，使用扭矩装配方法，摩擦系数对螺栓夹紧力的影响之大。 详细参考：ISO-16047 标准 紧固件装配最重要的指标是预紧力，可是装配时不好检测，其他工艺手段（扭矩法、转角法、屈服点法）都是间接的办法，但在装配中和事后好检测。对工厂来说，螺栓入厂检测扭矩系数比摩擦系数更简洁，因为目前国内螺栓的几何尺寸指标（螺纹精度）基本都过关了（除非太差的小厂出的），关键的材质、热处理、表面处理，通过扭矩系数测试仪很方便的就能检测了。 最大关键因素是在于表面处理。而影响表面处理的因子系表面处理材料的选择、质量及制程管理。
在汽車及机件装配过程中，通常是将螺丝用设定的扭矩锁紧。 螺丝的连接原理是通过依照界定的鎖紧力将所有的部件接合一起而设计。 F（锁紧力）＝M（锁紧扭矩）÷ ( μ× f ) μ＝摩擦系数f＝比例因子 f是比例因子，数值取决于螺丝的几何形状。此公式清楚显示如果是螺丝的扭矩固定，而摩擦系数的平均偏差很高，那么预张力的波动就会很大，这种情况是不被接受的。因为如果摩擦系数太低，可能造成螺丝损伤；摩擦系数太高的话，就不能达到最小锁紧力，螺丝的连接就存在松脱的危险。基于这种情况，设计工程师和品保经理都要求一个稳定的摩擦系数(可计算性)，及尽可能低的摩擦系数的平均变量(安全装配需要)。为了满足这些要求，故常要求在螺丝表面涂覆摩擦系数稳定，使摩擦系数稳定在严格规定的平均偏差范围内。
紧固件指能够起紧固作用的零件。 螺纹紧固件是指带有螺纹的紧固件，是根据一定的尺寸制造的，它通过外螺纹和内螺纹的相互配合来发挥其基本功能，我们正是利用螺纹紧固件具备的这种功能，使螺纹紧固件在物体与物体的连接和紧固上，以及物体的移动等方面起到很大作用。 紧固件不仅包括螺纹紧固件，还有垫圈、铆钉、销等。 1、螺纹的分类 根据用途可把螺纹分成四类 ①紧固螺纹,包括普通螺纹；过渡配合螺纹；过盈配合螺纹；小螺纹；MJ螺纹 ②传动螺纹，包括梯形螺纹；锯齿形螺纹；方形螺纹。 ③管螺纹，55°牙型角的管螺纹；60°牙型角的管螺纹；米制锥螺纹；干密封管螺纹。 ④专用螺纹，包括光学仪器用螺纹；锻钢阀门用短牙梯形螺纹；机床梯形螺纹丝杠；石油螺纹；气瓶螺纹等等。 2、螺纹的加工方法：滚压、磨削、切削三种方式。 3、螺纹的标注方法： 例如：M 10×1 LH –7H-L M表示普通螺纹特征代号；10×1表示公称直径×螺距，粗牙不注螺距；LH表示左旋螺纹代号，右旋螺纹不注出旋向代号；7H表示公差带代号；L表示旋合长度组别代号。中等长度不注出组别代号，特殊需要时注出具体长度值。 一、紧固件的种类 紧固件一般包括： 螺钉、螺栓、螺母等螺纹紧固件 垫圈、铆钉、销等非螺纹紧固件 1、编号规则 标准件的编号应依照标准CACBW-7，主要有以下7个部分组成。 1汽车标准件的代号2类别代号、组别代号 3尺寸规格代号4材料、机械性能等级和热处理代号 5覆盖层代号6全螺纹代号 7涂胶代号 具体内容如下： 1、汽车标准件的代号。标准件特征代号有Q或CQ、T三种形式 2、类别代号、组别代号。 第一位数字：1—螺栓类2—螺钉类3—螺母类4—垫圈、挡圈、铆钉 5—开口销、销、键6—螺塞、管接件、环箍夹片 7—润滑件、密封件、连接件8—空号9—其他。 第二位数字为标准件的组别代号。 第三位数字为标准件的分组号，对于螺纹件其偶数表示粗牙，奇数表示细牙；管螺纹例外。 3、尺寸规格代号。 螺栓、螺钉、铆钉、销及销钉等以“螺纹直径”或“杆径”和“长度”表示。直径为一位时，应在左边加“0”定位，长度是几位就写几位。
经典好文?扭矩系数和摩擦系数有何关系？一文读懂高强度紧固件安装！扭矩系数、摩擦系数都是紧固件连接副安装中的两个重要参数，两者既有联系又有区别，他们是从不同的侧面反映高强度紧固件安装中的扭矩数值。扭矩法易于理解，便于操作，在弹性范围内，扭矩值与预紧力呈线性关系，确定扭矩系数后即可以计算出连接副具体的安装扭矩；而从摩擦系数中，可以具体反映出支承面摩擦及螺纹摩擦的数值及它们互相之间的关系、扭矩的具体分配数值。 紧固件通过扭矩法安装，直观、简便、易于操作；通过摩擦系数来确定安装扭矩，数值精确，安装的可靠性比较强。 一、扭矩系数、摩擦系数之间的关系及计算公式： 1. 螺栓副的扭矩系数： 扭矩法易于理解，在弹性范围内，扭矩值与预紧力一般呈线性关系，扭矩值随着预紧力的增加而加大；因此扭矩法，可以在测量扭矩系数后，具体的数值可以根据螺栓的规格，查找GB/相应的标准，可以得出具体的扭矩数值，操作简便。具体参见下面的公式： T=K?F?D T---扭矩（） K---扭矩系数 F---预紧力（也称轴力KN） D---螺纹的公称直径（mm）
扭矩系数是紧固件连接副安装时，必须要了解掌握的一个重要技术参数，目前安装扭矩、扭矩系数已经受到广大使用者的广泛理解、接受，并且在安装时普遍受关注。扭矩及扭矩系数是既有联系又有区别的两个参数。 当扭矩数值选定后，扭矩系数越小，产生的紧固力越大；扭矩系数越大，产生的紧固力越小。当扭矩系数小到一定的程度，在一定的扭矩的作用下紧固力超过了螺栓的强度极限，高强度螺栓就会产生伸长甚至断头的现象；反之，扭矩系数过大，产生的紧固力就会过小，整个螺栓连接副就达不到锁紧的功能，连接副就有可能产生松动情况。 因此，要使紧固力在一个标准的范围内，产品的扭矩系数就要限定在一个规定的范围内。 目前国家紧固件标准GB/T 1231-2000对钢结构用高强度螺栓连接副的标准作了规定，扭矩系数K=，标准偏差≤。使用单位一般比较重视扭矩系数，认为扭矩系数确定后，马上可以确定安装扭矩，进而可以实施紧固件连接副的安装；但是对标准偏差则容易忽视。如果标准偏差＞，在安装时，就会产生个别螺栓的预紧力偏离比的现象：标准偏差值偏大或者偏小，都会造成个别紧固件连接副过拧或者拧不紧的现象，对安装可靠性存在隐患。 如果扭矩系数偏大，标准偏差在＜的范围内，连接副离散度非常小，每一副紧固件的受力比较均匀；扭矩系数偏大，会在安装时增加一些扭矩数值，但是不会产生过拧或者松动的现象，安装的可靠性、安全性增加。因此，从某种角度来讲，标准偏差比扭矩系数更加重要。
《紧固件摩擦系数试验方法》编制说明 （标准送审稿） a．工作简况 1、任务来源 本标准依据中国汽车工程学会2014年12月12日印发中汽学函[2014]73号《中国汽车工程学会技术规范起草任务书》/任务书编号2014-3制定，标准名称《紧固件摩擦系数试验方法》。本标准主要完成单位：上海汽车集团股份有限公司乘用车公司、泛亚汽车技术中心有限公司、神龙汽车有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、上汽大众汽车有限公司、一汽-大众汽车有限公司、浙江吉利汽车研究院有限公司、北京宝沃汽车有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、北京汽车研究总院有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、北京汽车股份有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、一汽轿车股份有限公司、菲亚特克莱斯勒亚太投资有限公司、福特汽车工程研究（南京）有限公司、东风商用车有限公司、南通申海工业科技有限公司、浙江捷能汽车零部件有限公司、麦德美乐思科技（苏州）有限公司、美加力新能源科技（海安）有限公司、宁波敏达机电有限公司、恩欧富涂料商贸（上海）有限公司、上海孜孜科技有限公司、上海热策电子科技有限公司。 2、主要工作过程 2015年12月由上海汽车集团股份有限公司乘用车公司向中国汽车工程学会（以下简称中汽学会）提出制定《紧固件摩擦系数试验方法》标准的申请，2016年1月成立了标准工作组，提出撰写思路并进行分工。 标准工作组于2016年3月在上海召开了标准启动会，会议确认了标准工作计划、撰写大纲、章节目录和工作分工。 2016年7月，标准工作组组织召开紧固件摩擦系数研讨会。 2016年10月-2017年4月，标准工作组完成了标准零件的准备工作。 2017年4月中旬，标准工作组在昆山进行了标准试验方案讨论会议。 2017年5月-2017年6月，标准工作组完成相关实验验证和统计工作，并完成标准定稿版本。 2017年7月，标准工作组在无锡进行了标准定稿的评审。 2017年10月，向中国汽车工程学会提交标准送审稿。 2017年12月，单项标准终审会议（长沙）。 2018年01月，标准发布。 3 主要参加单位和工作组成员及主要工作 本标准负责起草单位：上海汽车集团股份有限公司乘用车公司 本标准参加起草单位：泛亚汽车技术中心有限公司、神龙汽车有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、上汽大众汽车有限公司、一汽-大众汽车有限公司、浙江吉利汽车研究院有限公司、北京宝沃汽车有限公司、北京汽车研究总院有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、北京汽车股份有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、一汽轿车股份有限公司、菲亚特克莱斯勒亚太投资有限公司、福特汽车工程研究（南京）有限公司、东风商用车有限公司、南通申海工业科技有限公司、浙江捷能汽车零部件有限公司、麦德美乐思科技（苏州）有限公司、美加力新能源科技（海安）有限公司、宁波敏达机电有限公司、上海安福隆涂覆工业有限公司、恩欧富涂料商贸（上海）有限公司、上海孜孜科技有限公司、上海热策电子科技有限公司。 本标准主要起草人：李大维、叶又、曹鑫、季洋海、鲁萍
材料名称静摩擦系数动摩擦系数 －－－－无润滑有润滑无润滑有润滑 钢-钢 0.15 0.1～0.12 0.15 0.05～0.1 钢-软钢－－－－ 0.2 0.1～0.2 钢-铸铁 0.3 －－ 0.18 0.05～0.15 钢-青铜 0.15 0.1～0.15 0.15 0.1～0.15 软钢-铸铁 0.2 －－ 0.18 0.05～0.15 软钢-青铜 0.2 －－ 0.18 0.07～0.15 铸铁-铸铁－－ 0.18 0.15 0.07～0.12 铸铁-青铜－－－－ 0.15～0.2 0.07～0.15 青铜-青铜－－ 0.1 0.2 0.07～0.1 皮革-铸铁 0.3～0.5 0.15 0.6 0.15 橡皮-铸铁－－－－ 0.8 0.5 木材-木材 0.4～0.6 0.1 0.2～0.5 0.07～0.15 常用材料的滚动摩阻系数 材料名称滚动摩阻系数 (mm) 铸铁-铸铁 0.5 钢质车轮-钢轨 0.05 木-钢 0.3～0.4 木-木 0.5～0.8 软木-软木 1.5 淬火钢珠-钢 0.01 软钢-钢 0.5 有滚珠轴承的料车-钢轨 0.09 无滚珠轴承的料车-钢 0.21 钢质车轮-木面 1.5～2.5 轮胎-路面 2-10 =================== 常用材料摩擦系数 摩擦系数 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 摩擦副材料摩擦系数μ 无润滑有润滑 ──────────────────────── 钢-钢 0.15* 0.1-0.12* 0.1 0.05-0.1 钢-软钢 0.2 0.1-0.2 钢-不淬火的T8 0.15 0.03 钢-铸铁 0.2-0.3* 0.05-0.15 0.16-0.18
影响紧固件摩擦系数检测的因素 李大维 上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司 前言：紧固件连接的装配质量直接关系到产品的安全性和可靠性，而摩擦系数是影响紧固件装配质量的重要因素之一。本文主要对紧固件摩擦系数检测过程对结果的影响进行了探讨，通过试验标准中所列的标准物质及试验方法都对产品的摩擦系数进行对比试验，从而识别影响检测过程中对产品摩擦系数真值的因素。 螺纹紧固件的功能，通过施加一定的扭矩，在螺栓上产生相应的预紧力（F），保证被连接牢固的联接在一起不松动，同时又可拆卸以便于维修。预紧力的大小是保证连接质量的重要因素，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本身的摩擦系数。摩擦系数有明确的物理意义，可理解为一个材料常数，当摩擦面的材质、表面状态和润滑条件确定后，摩擦系数也就随之确定。那么标准中提到不同的试验条件、不同的试验方法对试验结果是否有影响呢？以下试验以IS0 16047标准中要求的不同状态进行对比测试。 试验设备 ISO 16047标准中要求试验设备应满足：能够应用扭紧扭矩和用自动或手动旋转螺帽和螺栓头部，显示精度值要求±2%，角度的测量精度要求必须达到显示值的±2°或±2%。为了达到仲裁的目的，扭紧时使用能控制的动力工具并控制旋转速度保持恒定。测量结果能以电子记录方式记录。 本文所有试验结果均使用德国Schatz多功能螺栓紧固分析系统。此实验测 试机传感器精度均为0. 5%，符合《ISO 16047—紧固件的扭矩/夹紧力测试标准》中的试验测试机要求。试验机周期对传感器进行标定。 试验过程中影响摩擦系数结果因素 1.试验螺母对摩擦系数结果的影响 ISO 16047标准中，检测螺栓使用的标准螺母处要求和被测螺栓等级对应外，对标准试验螺母的表面状态有有两种要求： （1）未镀层表面平整并脱脂处理。 ⑵锻锌要求按照ISO 4042并脱脂处理。 试验方案：试验采用M10×1.5×45 9.8级镀锌并涂封闭剂六角头螺栓，平均镀层厚度为9.3μm；试验速度为30r/min，拧紧到30Nm，其它试验状态一致，试验各做5组数据。 试验采用相同等级螺母，第一组试验螺母采用未镀层表面平整并脱脂处理，螺母公差6H，试验数据见表1。
紧固件摩擦系数简介 欧阳光明（2021.03.07） 浙江长华汽车零件有限公司李年夜维 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。包管螺栓的可靠退役，必须在装配时要包管有适当的轴向夹紧力。目前的装配工艺上最经济可行的办法是通过控制扭矩来间接实现对轴向夹紧力的控制。预紧力的年夜小是包管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使用的工具及拧紧办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，也可以理解为一个资料常数，当摩擦面的资料、概略处理状态和润滑条件确定后，摩擦系数也就确定下来。可是摩擦系数与零件概略状态和制造公差有关。摩擦系数的丈量必须在一定的基准条件下进行，才干包管有良好的重复性。 紧固件摩擦系数检测、计算办法 试验设备要求
试验设备能 够应用扭紧扭矩 和用自动或手动 旋转螺帽和螺栓 头部，丈量功能 能够显示表1中 的项目，显示精度值要求±2%，除非有其它的特殊要求。角度的丈量精度要求无论什么条件下必须达到显示值的±2°或±2%。为了达到仲裁的目的，扭紧时使用能控制的动力工具并控制旋转速度坚持恒定。丈量结果能以电子记录方法记录。 目前汽车行业使用比较多的设备是德国Schatz 多功能螺栓紧固阐发系统，此实验测试机传感器精度均为0.5%，合适各年夜汽车公司紧固件阐发要求中的试验测试机要求。实验测试机的丈量项目不单包含表1中要求丈量项目，通过测试阐发系统软件法度，可以求得总摩擦系数、螺纹之间的摩擦系数及支承概略摩擦系数，同时可以按不合的装配工艺(如扭矩转角装配、屈服点装配等)进行验证性试验。 试验装夹方法(见图1、图2)。 计算办法 试验时由检测设备收集到相应的扭矩和预紧力数值，试验软件根据设定好的公式进行结果计算。根据ISO16047标准摩擦系数计算公式为：
汽车紧固件锌铝涂层技术条件 1范围 本规范规定了汽车紧固件锌铝涂层的技术要求、试验方法以及工艺过程评价方法。 本规范适用于汽车紧固件的锌铝涂层。 本规范不适用应用在以下几个方面： 1）小于T10的内六角螺钉； 2）小于M2.5的内六角螺钉和小于H2的内十字螺钉； 3）小于M2.5的外螺纹和小于M6的内螺纹紧固件； 4）厚度小于1.2mm的垫片； 5）与镁材质表面有接触的紧固件； 6）对导电性有要求的紧固件。 7) 涂层的烘烤温度对被涂覆紧固件的机械力学性能有影响 2 规范性引用文件 下列标准对于本文件的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改（不包括勘误内容）或修订版均不适用于本规范，但鼓励根据本规范达成协议的各方研究使用这些文件最新版本的可能性。 GB/T 6462 金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB/T 10125 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 GB/T 13911 金属镀覆和化学处理标识方法 GB/T 18684 锌铬涂层技术条件 GB/T 30512 汽车禁用物质要求 T／CSAE 74 紧固件摩擦系数试验方法 3 术语和定义 3.1 白锈 在腐蚀介质作用下，涂层表面被破坏，涂层出现腐蚀生成粉状白色腐蚀产物的现象，通常将产生白锈看作第一腐蚀点。 3.2 红锈 在腐蚀介质作用下，零部件基体被破坏，出现腐蚀生成斑（点）状红色腐蚀产物的现象，通常将产生红锈看作第二腐蚀点。
3.3 主要表面 主要表面是指零部件上某些已涂覆或待涂覆的表面，在该表面上涂层对零部件的外观和（或）使用性能起着重要作用。 3.4 锌铝涂层 由非电解的微细鳞片状锌、铝薄片及不含铬的金属盐和有机成分组成，在高温烧结作用下形成表面保护涂层，具有高耐蚀、无氢脆、无污染等特点。 3.5 涂层厚度 涂覆在零部件主要表面上介质的厚度即为涂层厚度。 4 涂层标识 4.1标识方法 根据GB/T 13911的规定，涂层标识的组成如下： 基体材料/涂覆方法·涂层名称及涂层厚度·涂层颜色 表示标识的符号及含义见表1。 锌铝涂层的标识示例及说明见表2。 表2 标识示例