浅析螺栓摩擦系数VIP

浅析拉链摩擦系数1 .紧固件摩擦系数的概念：摩擦系数是两面间的摩擦力和作用于单面的垂直力的比。 也能理解材料常数，摩擦面的材料、表面处理状态、润滑条件一决定，摩擦系数也就决定了。2 .研究螺栓摩擦系数的意义为了保证螺栓的可靠服务，组装时必须确保适当的轴向作用力。 螺栓的紧固过程是克服摩擦的过程，在该过程中存在螺纹副的摩擦和端面摩擦。 另一方面，影响作用力的主要原因除了使用的工具和紧固方法以外，都是紧固件的摩擦系数。让我们看看下面的例子。某装配厂汽车装配厂采用M101.5螺栓，螺栓强度等级为10.9级，螺栓材料为钢制，夹紧本体有两个。 一个主体是钢制部件，另一个主体是铝合金部件。 螺栓组装过程的扭矩要求为30Nm 90，最终的扭矩监视窗口为4094Nm。 组装过程中主体是钢制的零件，虽然能完全满足工艺要求，但主体是铝合金零件时，组装机频繁发生警报现象。 检查结果表明，安装铝合金本体零件时，旋转角还未达到90度，扭矩超过了94Nm的最大控制范围。这是什么原因？钢制螺栓相对于铝合金主体的摩擦系数为0.17，钢与钢的摩擦系数在0.100.15之间，螺栓材料屈服时的组装扭矩(钢制螺栓对铝合金主体)=54.52 0. 50.1713.250.11 (1. 50.50 ) 计算了=102nm (钢制螺栓对刚性本体)=80Nm的组装中发生的实际问题和最小屈服点的计算结果，按照惯例将计算结果增加10%，最终扭矩控制监视窗口设定为40110Nm，从根本上解决了扭矩转角的组装质量，保证了生产的正常进行。3 .摩擦系数对不同扭矩法的影响现在使用最多的是“扭矩法”和“扭矩-旋转角控制法”，两种紧固方式都受产品摩擦系数的大小的影响，会影响螺栓紧固时的作用力。 “屈服点控制法”和“螺栓长度法”避免了摩擦系数对组件的影响。扭矩法使用扭矩组装方法时，只要达到规定的扭矩就停止，只需控制规定的紧固扭矩，操作简单，扭矩的测量和控制容易，扭矩的事后再检查也容易。 但是，经过大量的试验和实践经验的积累，在实际的紧固过程中受到摩擦系数等的影响，只有5%10%的扭矩转化为需要的施力，在紧固过程中因摩擦而消耗了90%的扭矩。 如果支撑面的摩擦系数降低20%，支撑面的摩擦扭矩就降低到40%，螺栓轴方向的紧固力倍增(紧固扭矩从20%变化为紧固力)。 由此可知，在扭矩组装方法中，摩擦系数对螺栓的紧固力的影响很大。扭矩角控制法拧紧螺栓时，先以设定的扭矩拧紧螺栓，然后将螺栓旋转规定的角度，利用螺栓的弹性变形，使紧固力满足规定的要求，这是转角扭矩法。 该方法分为弹性区域紧固法和塑性区域法。该方法可以比较准确地控制作用力，螺栓材料完全利用，仅与螺钉的副摩擦和螺栓的屈服强度相关，设定的扭矩值总是占所需紧固扭矩值的25%左右。 螺钉的摩擦系数达到小扭矩，对“阶段性的作用力”产生一定的影响，但影响小。 螺钉的摩擦系数不会影响旋转角的紧固所产生的作用力。 这是因为，在弹性区域和塑性区域中，只要弹性模量一定，作用力仅与螺栓的伸长量相关，伸长量与螺栓的旋转角度成比例4 .摩擦系数的检测方法目前汽车行业使用较多的设备是德国的Schatz多功能螺栓紧固分析系统，该试验机的传感器精度均为0.5%，满足各大汽车公司紧固件分析要求中的试验机要求。 实验机通过对系统软件程序进行测试分析，可以求出总摩擦系数、螺纹间的摩擦系数和支撑表面摩擦系数，同时还可以在不同的组装过程(如扭矩角组装、屈服点组装等)中进行验证性试验。4.1规定检查方法在最初的检查、批量监视、特殊螺栓连接的评价中，摩擦系数由VW 01131-1决定。新表面系统的确认原则上是在VW 01131-1规定的条件下进行验证。4.2摩擦系数检查的评价结果评价如下。对于随机选择的10个工件，所有的摩擦系数、部分摩擦系数都受极限的影响，必须从0.08到0.16间隔内。 数值超过间距时，也可以在相同范围内进行第二次采样进行检查。 第二次采样是所有十个测量值都必须在公差范围内。4.3热缓和方法的评价(热分解)在表面系统的确认检查中，热旋转测定是VW 01131-2，这是对4.2节的摩擦系数的附加加以要求。 6次随机选择的零件1 )通过热旋转测定的总摩擦系数必须全部满足验收条件。5 .摩擦系数的计算方法摩擦系数、紧固扭矩、作用力相互影响(参照VW 01126-1和VW 01126-2 )。 摩擦系数受材料匹配和表面保护类型的影响。 为了得到均匀的紧固结果，必须压缩允许的摩擦系数的分布宽度，规定平均值的位置。 这可以通过适当的润滑(集成或添加到表面保护涂层中，参见VW 01110-1和VW 13750 )实现。 测量摩擦系数可能是适用的。状态出现的摩擦系数根据边缘条件而有偏差。 因此，需要ISO、DIN和VDA改变检测条件的是VW 01131-1“基于摩擦系数的测定”的实践和组装检查”和VW01131-2“摩擦系数的测定”新表面系统的确认”和VDA规定了总摩擦系数和部分摩擦系数的偏差极限值。对于无法测定摩擦系数的特殊结构，必须重新处理，使其成为没有特殊结构的相应零件的这个数值。摩擦系数大量批量使用，会受到紧固速度的影响，因此必须在可以比较的条件下决定。 因缘这里，摩擦系数的测定标准需要两个阶段的紧固，初次紧固的速度至少为200 mn-1，是最快的最终紧固速度为20 mn-1。 详细的技术规格请参照标准VW 01131-15.1总摩擦系数ges (特别适用于室温下的紧固)表示螺钉的摩擦扭矩和螺栓头支撑面或用螺母支撑面测定。 容许公差适用于总摩擦系数ges和螺栓头支承面或螺母支承承受面的摩擦系数k和螺钉的摩擦系数g。 如下所述进行了定义最大容许测量可靠性为=0.01时，作为所有摩擦系数的检查条件，可适用的范围如下所示(另请参见DIN EN ISO 14253-1 )作为一个检查批次的平均值，设ges=0.12被紧固的总摩擦系数定义如下其中，平坦的环状支撑面有以下几种对于具有凹凸支承面的螺栓和螺母，根据被检查连接元件上的红丹受压检查图决定使用的Dkm的双曲馀弦值。5.2螺纹摩擦系数和螺栓头部摩擦系数(部分摩擦系数)螺纹摩擦系数由下式确定紧固方向：旋转时，有以下情况螺母支承面和螺栓支承面的摩擦系数确定如下备注1 :大的螺纹摩擦系数在不变的比较应力中，通过提高扭转应力部分，较低的预应力和超弹性组装中螺栓的使用不好。备注2 :螺纹摩擦系数小于g=0，08时，表示自锁功能下降。 例如，关于尺寸M6的螺丝在g=0，052时完全失去了自锁(参见图1 )。备注3 :必须考虑摩擦系数的温度依赖性。 有机保护涂料和附加摩擦涂料或集成的PTFE和PE等润滑油，可以大幅减少高温下