螺栓螺母摩擦系数
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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。
表1 代号与含义符号含义或名称单位d 螺栓公称直径mmD 螺母公称直径mmd2螺纹中径mmd h垫片或支撑板的孔径mmD b螺母或螺栓头下支撑面摩擦直径mmD0支撑面外径d wmin或d kmin (见产品标准)mmF 轴向力NP 螺距mmT 拧紧扭矩N.mT b端面摩擦扭矩N.mT th螺纹扭矩 N.mμb端面摩擦系数μth螺纹摩擦系数μtot总摩擦系数5 试验原理使用专业设备将螺栓或螺母以规定的速度拧紧到标准要求的扭矩或轴向力值,得到拧紧扭矩、螺纹或头部扭矩和轴向力的数值,在假设螺纹摩擦系数和螺栓或螺母支撑面摩擦系数相等时通过公式1计算出螺栓或螺母的总摩擦系数。
紧固件的摩擦系数摩擦系数是衡量两个物体之间摩擦力大小的一个物理量,它对于工程中的紧固件来说尤为重要。
紧固件是一类用于连接零部件的设备,包括螺栓、螺母、垫圈等。
在工程中,摩擦系数的选择对于紧固件的工作性能和可靠性有着重要的影响。
摩擦系数是指两个物体之间相互接触而产生的摩擦力与垂直于接触面的压力之比。
在紧固件中,摩擦系数是指紧固件与其他零部件之间的摩擦系数。
不同材料之间的摩擦系数有很大的差异,合理选择材料的摩擦系数可以提高紧固件的工作效果。
摩擦系数的大小对于紧固件的连接力和稳定性有着直接的影响。
摩擦系数越大,紧固件之间的摩擦力就越大,连接力也就越大。
这对于需要承受较大载荷的工程结构来说尤为重要。
例如,在桥梁、大型机械设备等领域,需要使用高摩擦系数的紧固件来确保连接的牢固性,以防止因为连接松动而导致结构的破坏。
摩擦系数的选择还与紧固件的松动和脱落有关。
摩擦系数越大,紧固件之间的摩擦力越大,紧固件的松动和脱落现象就越不容易发生。
这对于一些需要长时间使用且工作环境较为恶劣的设备来说尤为重要。
例如,在航空航天领域,紧固件的松动和脱落可能导致严重的事故,因此需要使用高摩擦系数的紧固件来确保安全性。
摩擦系数的选择还与紧固件的装配和拆卸难度有关。
摩擦系数越大,紧固件之间的摩擦力越大,装配和拆卸紧固件的难度也就越大。
在一些需要频繁装卸的设备上,选择适当的摩擦系数可以提高工作效率。
例如,在汽车维修领域,需要频繁更换零部件,如果摩擦系数过大,可能导致紧固件的装卸困难,增加了维修的时间和成本。
摩擦系数还与紧固件的损坏和磨损有关。
摩擦系数越大,紧固件之间的摩擦力越大,摩擦面的磨损也就越大。
这对于一些需要长时间使用的设备来说尤为重要。
如果摩擦系数过大,摩擦面的磨损会加剧,导致紧固件的寿命降低。
因此,在选择紧固件时,需要考虑紧固件的材料和表面处理方式,以减小摩擦系数,延长紧固件的使用寿命。
紧固件的摩擦系数对于其工作性能和可靠性有着重要的影响。
螺栓拧紧力矩计算螺栓拧紧力矩是指在将螺栓拧紧到一定预紧力矩时所需要施加的力矩。
它是机械连接中常用的一种紧固方法,用于保证螺栓连接的紧固程度,以确保连接的牢固和安全。
本文将介绍螺栓拧紧力矩的计算方法及其在工程中的应用。
一、螺栓拧紧力矩的计算方法1.螺栓直径:螺栓直径越大,所需的拧紧力矩也越大。
2.摩擦系数:螺栓和螺母之间的摩擦力越大,所需的拧紧力矩也越大。
3.螺栓长度:螺栓长度越长,所需的拧紧力矩也越大。
4.螺纹参数:螺纹参数对螺栓拧紧力矩的大小有直接的影响。
常用的参数包括螺距、螺纹高度等。
根据以上因素,螺栓拧紧力矩的计算方法可以采用以下公式:M=K*F*D其中,M表示拧紧力矩,K表示摩擦系数,F表示预紧力,D表示螺栓直径。
在实际工程中,预紧力的大小通常是事先给定的。
预紧力是在拧紧螺栓之前施加在螺栓上的力,它是由设计要求或经验确定的。
一般情况下,预紧力要根据两侧连接材料的材料性能来确定,以确保连接的可靠性。
摩擦系数是指螺纹材料间的摩擦系数,是一个与材料性质有关的参数。
不同材料对应的摩擦系数不同,一般可通过实验或查阅相关资料得到。
螺栓直径可以从螺纹标准中查得,例如ISO、GB等各国的螺纹标准。
二、螺栓拧紧力矩的应用1.装配工程:在机械装配中,螺栓拧紧力矩用于连接不同零件,确保装配的稳固和可靠。
2.结构工程:在建筑或桥梁等结构工程中,螺栓拧紧力矩用于连接梁柱等构件,以承受外部荷载和地震等不良影响。
3.汽车工程:在汽车制造中,螺栓拧紧力矩用于连接发动机、底盘等部件,以确保汽车的稳定性和安全性。
4.航空航天工程:在航空航天领域,螺栓拧紧力矩用于连接飞机、火箭等庞大复杂的装置,以确保其正常运行和安全性。
总之,螺栓拧紧力矩的计算方法和应用是工程中重要的一部分。
通过掌握螺栓拧紧力矩的计算方法,可以帮助工程技术人员选择适当的螺栓及其拧紧力矩,以确保连接的牢固和安全。
正确应用螺栓拧紧力矩,可以提高工程质量、延长设备使用寿命,降低事故风险,对于工程项目的成功实施具有重要意义。
实用文档之"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。
A21钳体总成与钳支架(M10*)螺栓拧紧力矩计算紧固扭矩与预紧力的关系式。
弹性区内紧固扭矩与预紧力的关系见式(1)。
T,= KP,d式中:T紧固扭矩,N ·m;K扭矩系数;F.——预紧力,N;0螺纹公称直径。
m。
1.扭矩系数K见下表:K=螺纹摩擦系数(m)、支承面摩擦系数(uw)与扭矩系数(K) 的对照表b)细牙螺纹、六角头螺栓、螺母严w A 0.080.100.12 0.150.200.250.300.350.400.45K0.08 0.10 0.12 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.450.1100.1210.1320.1480.1750.2020.2290.2560.2830.3100.1230.1340.1450.1610.1880.2150.2420.2690.2960.3230.1550.1470.1570.1740.2010.2280.2550.2820.3090.3360.1360.1660.1770.1930.2200.2470.2740.3010.3280.3560.1870.1980.2090.2250.2520.2790.3060.3340.3610.3880.2190.2300.2410.2570.2840.3120.3390.3660.3930.4200.2520.2630.2730.2900.3170.3440.3710.3980.4250.4520.2840.2950.3060.3220.3490.3760.4030.4300.4570.4840.3160.3270.3380.8540.3810.4080.4350.4620.4900.5170.3480.3590.3700.3860.4130.4400.4680.4950.5220.5492. μa及μw见下表,均取A.1 常用葱纹摩擦系数(见表A.1)表A1 觉用蝶丝原指系数填栓,燃们黑柱表面须盖层娜改,螺母财料及表所重签屋碍就址润洲刻割,无程隳孔制,瞬酸读0.08 0.14钠铁,土烟码L骤导第,件骨诗理A.2室用支掉监率源4表4.2常用支撑置罩批系数→。
螺栓扭矩计算
螺栓扭矩是指施加在螺栓上的扭转力矩。
在计算螺栓扭矩时,需要考虑以下几个因素:
1. 螺栓直径(d):螺栓直径是螺栓尺寸的一个重要参数,通常以毫米(mm)为单位。
2. 材料抗拉强度(σs):螺栓材料的抗拉强度是指螺栓能够承受的最大拉力,通常以兆帕(MPa)为单位。
3. 摩擦系数(μ):指螺栓和螺母之间的摩擦系数。
4. 螺栓预拉力(T):螺栓预拉力是指施加在螺栓上的初始拉力。
根据上述参数,可以使用以下公式来计算螺栓扭矩(T):
T = (d/2)^2 * π * σs * μ
其中,(d/2)^2 * π 是螺栓截面积,σs是材料抗拉强度,μ是摩擦系数。
需要注意的是,这只是一种简化的计算方法,实际情况中可能会有其他因素需要考虑。
因此,在实际应用中,最好参考相关的螺栓手册或咨询专业工程师来确定正确的螺栓扭矩。
螺栓摩擦面数目-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在汽车、机械设备和建筑工程等领域,螺栓作为一种常见的连接件,起着至关重要的作用。
螺栓的连接性能直接影响着机械设备和结构的安全性和可靠性。
螺栓连接通常是通过螺纹配合和摩擦力来实现的。
而在螺栓连接中,摩擦力起着关键的作用。
摩擦面数目是螺栓连接中一个重要的参数,它指的是螺栓与连接件两端的摩擦面的数量。
螺栓摩擦面的数量对连接的性能有着直接的影响。
一方面,摩擦面的数量越多,连接的摩擦力越大,连接的紧固力也就越大。
这有助于提高连接的可靠性和稳定性。
另一方面,摩擦面的数量也会影响螺栓连接的装拆性能。
摩擦面过多可能会增加拧紧力矩,导致拧紧难度增加,甚至会使螺栓连接损坏。
在实际应用中,螺栓摩擦面的数量是需要经过精确计算和合理设计的。
一般来说,螺栓连接的安全要求和应力分布情况将影响摩擦面的数量。
因此,合理选择和确定螺栓摩擦面的数量对于保证连接的可靠性和性能至关重要。
本文将详细探讨螺栓摩擦面数目的意义和分类、影响螺栓摩擦面数目的因素,并通过实验和计算等方法,分析摩擦面数目对螺栓连接性能的影响。
最后,结合实际应用情况,提出优化螺栓摩擦面数目的建议,并对本研究的局限性进行讨论,并展望未来可能的研究方向。
通过本文的研究,旨在为螺栓连接设计和实践提供科学依据和参考。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以涵盖以下内容:文章结构是指整篇文章的布局和组织方式,合理的结构安排有助于读者理解文章的总体框架,使读者能够更好地把握文章的逻辑性和连贯性。
本文将按照以下结构来组织展开:1. 引言:在这个部分,我们将简要概述本文的主题和内容,介绍螺栓摩擦面数目的研究背景和重要性,并明确研究目的和意义。
2. 正文:文章的主体部分将包含以下几个方面的内容:2.1 螺栓的定义和作用:在这部分中,我们将详细介绍螺栓的定义和基本结构,以及螺栓在机械装配中的作用和重要性。
2.2 摩擦面的意义和分类:这一部分将重点探讨摩擦面在螺栓连接中的作用和意义,以及根据使用环境和需求对摩擦面进行分类和选择的原则。
1. 螺纹摩擦系数螺纹摩擦系数根据材料,粗糙度,表面处理和螺旋角决定。
螺纹摩擦系数的参考值见下面的表,对于平螺纹,摩擦系数通常更小。
无润滑螺纹(没有专门润滑但是不脱脂)外螺纹内螺纹钢(未处理)钢(电镀)灰铸铁铝合金未处理0.12 ... 0.18 0.14 ... 0.20 0.12 ... 0.18 0.12 ... 0.23磷化处理0.12 ... 0.18 0.14 ... 0.20 0.12 ... 0.18 0.12 ... 0.23电镀0.14 ... 0.23 0.14 ... 0.25 0.12 ... 0.19 0.14 ... 0.23涂镉0.09 ... 0.14 0.10 ... 0.16 0.09 ... 0.14 0.09 ... 0.15脱脂0.19 ... 0.25 0.19 ... 0.25 0.19 ... 0.25 0.19 ... 0.25润滑螺纹外螺纹内螺纹钢(未处理)钢(电镀)灰铸铁铝合金未处理0.10 ... 0.17 0.12 ... 0.18 0.10 ... 0.17 0.11 ... 0.20磷化处理0.10 ... 0.17 0.12 ... 0.18 0.10 ... 0.17 0.11 ... 0.20电镀0.12 ... 0.20 0.12 ... 0.20 0.11 ... 0.18 0.12 ... 0.20涂镉0.08 ... 0.13 0.09 ... 0.15 0.08 ... 0.13 0.08 ... 0.142.螺栓头(螺母)接触摩擦系数螺栓头部(螺母)的摩擦系数的大小取决于螺母和锁定零件材料,粗糙度,表面处理和润滑剂。
下表列出了螺栓(螺母)不同材料的摩擦系数导向值。
螺栓头部 (螺母)固定工件材料钢镀锌钢灰铸铁铝合金未处理,无润滑0.10 ... 0.18 0.10 ... 0.18 0.12 ... 0.20 -磷化处理,无润滑0.10 ... 0.18 0.10 ... 0.18 0.12 ... 0.20 -电镀,无润滑0.10 ... 0.20 0.16 ... 0.22 0.10 ... 0.20 -未处理,润滑的0.08 ... 0.15 0.08 ... 0.15 0.08 ... 0.16 0.08 ...0.20磷化处理,润滑的0.08 ... 0.15 0.08 ... 0.15 0.08 ... 0.16 0.08 ...0.20电镀,润滑的0.09 ... 0.18 0.09 ... 0.18 0.10 ... 0.18 -3.接触面摩擦系数连接表面的摩擦系数大小取决于连接零件的材料,粗糙度,表面处理和连接表面的脱脂。
紧固件摩擦系数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以按照以下方式编写:在紧固件设计和应用中,摩擦系数是一个十分重要的参数。
摩擦系数是指在两个表面接触并相对滑动时所产生的摩擦力与正压力之比。
它不仅会影响到紧固件的性能和可靠性,也会对装配过程和使用寿命产生重要的影响。
在工程实践中,选择合适的摩擦系数对于确保紧固件的工作正常以及减少因松动或脱落而引起的潜在危险十分重要。
低摩擦系数可确保紧固件在正常工作条件下保持稳定,而高摩擦系数则可以提高紧固件的保持力。
然而,摩擦系数的确定并不是一个简单的过程。
它受到多种因素的影响,包括材料的选择、表面处理、润滑条件等。
因此,在设计和选择紧固件时,需要综合考虑各种因素以确定最合适的摩擦系数。
本文将从紧固件的定义和分类开始,介绍摩擦系数的概念和作用,深入探讨影响紧固件摩擦系数的因素,并介绍常用的测试方法。
最后,我们将总结摩擦系数对紧固件性能的影响,探讨摩擦系数的优化方法,以及紧固件摩擦系数在不同应用领域中的具体应用。
通过对紧固件摩擦系数的研究,我们可以更好地理解该参数的重要性和潜在价值,为紧固件的设计和选择提供科学依据。
综上所述,本文旨在全面介绍紧固件摩擦系数及其相关内容,希望能够对读者在紧固件设计和选择方面提供有益的参考和指导。
文章结构部分的内容为:1.2 文章结构本文共分为三个部分:引言、正文和结论。
(1)引言部分主要包括概述、文章结构、目的和总结四个方面。
概述部分对紧固件摩擦系数的重要性进行了简要介绍,并引出了摩擦系数对紧固件性能的影响。
文章结构部分向读者介绍了文章的整体结构,包括引言、正文和结论三个部分,并简要描述了每个部分的内容。
目的部分明确了本文的研究目标,即探讨紧固件摩擦系数的定义、影响因素、测试方法,以及摩擦系数对紧固件性能的影响和优化方法。
总结部分提前总结了文章的主要内容和结论。
(2)正文部分是本文的核心内容,主要包括紧固件的定义和分类、摩擦系数的概念和作用、影响紧固件摩擦系数的因素,以及紧固件摩擦系数的测试方法。
1. 螺纹摩擦系数
螺纹摩擦系数根据材料,粗糙度,表面处理和螺旋角决定。
螺纹摩擦系数的参考值见下面的表,对于平螺纹,摩擦系数通常更小。
无润滑螺纹(没有专门润滑但是不脱脂)
润滑螺纹
2.螺栓头(螺母)接触摩擦系数
螺栓头部(螺母)的摩擦系数的大小取决于螺母和锁定零件材料,粗糙度,表面处理和润滑剂。
下表列出了螺栓(螺母)不同材料的摩擦系数导向值。
3.接触面摩擦系数
连接表面的摩擦系数大小取决于连接零件的材料,粗糙度,表面处理和连接表面的脱脂。
参考以下导向值。