螺纹摩擦系数
螺纹的主要参数
(摘自GB3098.2—1982)(1988年确认)
螺母
4
性能
等级
5
68
9
10 12
相配 螺栓 性能 等级 直径 范围
3.6,4.6,4.8 3.6,4.6, 5.6, 6.8 8.8 8.8 9.8 10.9 12.9 4.8 5.8
>16
≤16 所有直径 >16 ≤ 所有 ≤
16 直径 39
5-3 螺纹联接的预紧
焊接
冲点
涂胶
5-5 单个螺栓联接的强度计算 一 、松螺栓联接
强度条件
4F [] d12
MPa
或
d1
4F
[ ]
mm
许用应力 [] s
MPa
1.2 ~1.7
二 、紧螺栓联接 1 、受横向载荷的紧螺栓联接 (1) 普通螺栓联接
4F
d12
W Tt Ftand 1(3)d22 4dF 12tan()2dd12
1 、普通螺纹(代号:M GB 192-81)
特点:螺纹的牙型角=2=60。因牙型 角大,所以当量摩擦系数大,自锁性能
好,主要用于联接
细牙螺纹与粗 牙螺纹的比较
粗牙:常用
细牙:自锁性能更好。常用于承受冲击、振 动及变载荷、或空心、薄壁零件上及微调装 置中 细牙的缺点:牙小,相同载荷下磨损快,易 脱扣
2、 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理
3 、螺栓的排列应有合理的间距、边距
扳手空间
4、分布在同一圆周上的螺栓数目,应 取4, 6, 8等偶数,以便钻孔时在圆周上分度和画 线
5 、避免螺栓承受偏心载荷 产生偏心载荷的原因
凸面和沉头座的应用
斜垫圈的应用
二、 螺栓组联接的受力分析 1 、受轴向载荷Q的螺栓组联接
紧固件摩擦系数简介
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。
螺纹的主要参数
二 、标准螺纹联接件
各种螺栓
螺钉
紧定螺钉的头部和末端
三 、螺纹联接零件常用材料和机械性能等级 1、常用材料: 普通联接:
低碳钢,中碳钢,如:Q215、Q235和10、15、 35、45号钢 变载荷或有冲击、振动的重要联接:
合金钢,如: 40 Cr、15MnVB、30CrMnSi
fFr1 fFr2 .... fFrz Kf T
F
Kf T f (r1 r2 ...rz)
Kf T
z
f ri
i1
式中: r1 、r2、... rz—— 各螺栓中心至螺栓 组形
心O的距离 Kf—可靠性系数 f—接合面间摩擦系数
(2)采用绞制孔用螺栓联接时,忽略接 合面上的摩擦力,外加力矩T靠螺栓所受 剪力对底板旋转中心的力矩之和来平衡
kt 1 2[dd2tan()2 3df D D 1 12 d d0 02] 33
T 0 . 2 F d F' T
0 .2 d
装配时控制预紧力的方法
5-4 螺纹联接的防松 一 摩擦防松
1 、双螺母 在螺母和螺栓之间形 成内力,保证摩擦力。 结构简单、使用方便
可靠性不高
用于平稳、低速、重 载
碳钢
5~4
4~2.5
控制预紧力时 S 不分直径 1.2~1.5
合金钢
6.5~5
5~3.3
碳钢
12~8.5
8.5
合金钢 10~6.5
6.5
2.5~4
1.5~2.5
dmin ≤ 16 20 24 30 36 42 48 56 64 12
εσ 1.0 0.87 0.80 0.74 0.67 0.63 0.60 0.57 0.54 0.53
螺栓的摩擦系数和预紧扭矩的关系
螺栓的摩擦系数和预紧扭矩的关系是工程学和机械设计中一个非常重要的课题。
在工程设计和制造过程中,螺栓是一种常见的连接元件,其负责将物体牢固地固定在一起。
而摩擦系数和预紧扭矩则直接影响了螺栓的紧固效果和可靠性。
让我们来了解一下什么是摩擦系数和预紧扭矩。
摩擦系数是指两个物体接触面之间的摩擦阻力与接触面法向压力之比。
在螺栓紧固过程中,摩擦系数可以影响到螺栓的紧固力以及受力情况。
预紧扭矩则是在紧固螺栓时所需要施加的扭矩,它可以通过螺栓的拉伸来产生预压力,进而实现零件的紧固。
接下来,让我们来探讨摩擦系数和预紧扭矩之间的关系。
摩擦系数的大小直接影响了螺栓在紧固过程中所受到的摩擦阻力,进而影响了预紧扭矩的大小。
一般来说,摩擦系数越大,所需要的预紧扭矩就会越大。
摩擦系数是影响螺栓紧固力的关键因素之一。
在实际工程中,设计人员会根据需要的紧固力和材料摩擦特性来选择合适的摩擦系数,从而确定合适的预紧扭矩。
摩擦系数和预紧扭矩之间还受到一些其他因素的影响。
螺纹的粗糙度、表面处理和润滑剂的使用都可以对摩擦系数和预紧扭矩产生影响。
在工程设计中,需要综合考虑这些因素,以确保螺栓能够得到合适的紧固力并保持稳定的工作状态。
总结来说,螺栓的摩擦系数和预紧扭矩的关系在工程设计和制造中具有重要意义。
摩擦系数的大小直接影响了预紧扭矩的大小,从而影响了螺栓的紧固力和可靠性。
在实际工程中,设计人员需要综合考虑各种因素,以选择合适的摩擦系数和预紧扭矩,从而确保螺栓的紧固效果。
个人观点和理解:在实际工程中,摩擦系数和预紧扭矩的选择需要依据具体的应用场景和要求进行综合考虑。
在材料选择、表面处理和设计参数确定时,需要充分考虑摩擦系数和预紧扭矩的影响,以确保螺栓能够达到预期的紧固效果。
对于润滑剂的选择和使用也需要慎重考虑,以避免对摩擦系数和预紧扭矩产生不良影响。
在文章总结中,我们可以清楚地看到摩擦系数和预紧扭矩在螺栓紧固过程中的重要性和影响因素。
通过全面的评估和深入的探讨,我们对这一课题有了更深入的理解,并能够在实际工程设计中更加灵活地应用和调整相关参数,从而确保螺栓的可靠使用。
摩擦系数测试方法跟标准简介.doc
一、紧固件的摩擦系数简介在汽车装配中,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,紧固件的锁紧功能尤为重要。
紧固件以内外螺纹制品旋合来呈现其连接及其紧固的机械性能。
锁紧时需要施加一个扭力来产生一个轴向夹紧力F,太高的轴力会使紧固件断裂,太低的轴力紧固件锁不紧。
目前的装配工艺上最经济可行的方法是通过控制扭矩T来间接实现对轴向夹袅C日啤T ^袅中拇恭U潜唇又柿康闹匾蛰兀菟G呐』艄淌且桓隹朔£恋墓蹋谡庖还讨写嬖涿菸聘彻哪£良岸嗣婺£痢6 跋煽^袅中闹饕蛰爻耸褂玫墓产吠芭』舟乍椒《饨褪墙艄碳哪Z系数。
摩擦系数是一个明确的物理概念,主要取决于摩擦面的材料、表面处理状态和润滑条件。
在车厂的标准中均有对不同表面处理后零件提出相应的摩擦系数要求(镀锌、磷酸盐、有机涂层、锌镣镀层等)二、常用规范ISO 16047 :紧固件摩擦系数的测试方法DIN 946 :紧固件摩擦系数的测试方法NES D3002:紧固件摩擦系的测试方法VW01126:栓装配的超弹性拧紧方法ISO 2320:预置扭矩矩形型螺帽.机械及功能特性VW01129 :公制纹机械连接的摩擦系数规定JISB1084:紧固件摩擦系数的测试方法GB/T16823-3:纹紧固件拧紧试验方法VW01131 :摩擦系数说明三、相关基本概如何建”正确的”锁紧扭Clamp Torque扭系数公式:K = T/D x F 或T = K x D x FT :扭TorqueK :扭系数Torque coefficientD :纹直径DiameterF :轴ForceTension或LoadK值一般使用0.2 作为考值在同况下会在0.1 0.5间变化基本概-如何计算”正确的”锁紧扭“用扭-伸Torque-Tension公式决定锁紧扭M10xl.5 10.9级名幺会被使用多少扭锁紧T 0.2 x 0.01m X 36075N 72.15 Nm 60 Max Ts 公式K = 17 D x F 120 TK x D x F 100 40 Total torque in Nm 80使用75的保证Force in kN扭系如果60荷重时所产生的0.1 时会怎样40扭实施锁紧20 0.4时会怎样20是最适当的0 0 0 200 400 600 800 Angle summary in 通常用保证荷重的75锁紧是希望在材的弹性限线性范围内组基本概-同表面处的锁紧扭比较60 Max Ts Max 60 120 60 100 40Total torque in Nm Total torque in Nm 80 40 Force in kN Force in kN 40 60 20 40 20 20 20 0 0 0 0 0 200 400 600 800 0 200 400 600 800 1000 Angle summary in Angle summary in 镀锌:K 值0.22 美加:K 值0.12 M10xl.5 10.9 级丝75 Proof Load 为36.1 KN K 0.22 时0.22 x 0.01m x 36100 N 79.4 Nm K 0.12时0.12 x 0.01m x 36100 N 43.3 Nm 者搞错会怎样基本概-摩擦系Coefficient of Friction摩擦系包括作用於组件之纹接触面的摩擦系卜iTh和栓或帽承受面与被锁紧物接触面的摩擦系卜L H总摩擦系以叮ot或口ges表示。
m5螺栓夹紧力
m5螺栓夹紧力M5螺栓夹紧力螺栓是一种常见的连接元件,广泛应用于机械、建筑、汽车等领域。
螺栓的夹紧力是指在螺栓连接中,由于螺母施加的力而产生的紧固力。
本文将探讨M5螺栓的夹紧力以及与之相关的因素。
一、螺栓夹紧力的影响因素1. 螺母施加的力:螺栓的夹紧力主要来源于螺母施加的力。
螺母施加的力越大,螺栓的夹紧力就越大。
2. 摩擦系数:螺栓连接处的摩擦系数也会影响螺栓的夹紧力。
摩擦系数越大,螺栓的夹紧力就越大。
3. 螺纹摩擦系数:螺栓的螺纹也会对夹紧力产生影响。
螺纹摩擦系数越大,螺栓的夹紧力就越大。
4. 螺栓材料和强度:螺栓的材料和强度也是影响夹紧力的重要因素。
材料越硬、强度越大的螺栓,夹紧力也就越大。
二、M5螺栓的夹紧力计算方法M5螺栓的夹紧力可以通过以下公式计算:夹紧力 = 施加力× 摩擦系数× 螺纹摩擦系数其中,施加力是指螺母施加在螺栓上的力,摩擦系数是指螺栓连接处的摩擦系数,螺纹摩擦系数是指螺栓螺纹的摩擦系数。
三、M5螺栓夹紧力的实际应用M5螺栓是一种常见的小型螺栓,广泛应用于电子设备、家具、玩具等领域。
在实际应用中,需要根据具体情况确定螺栓的夹紧力。
例如,在家具制造中,M5螺栓用于连接家具的各个零部件,在组装时需要保证螺栓的夹紧力足够大,以确保家具的稳固性和安全性。
此时,可以通过增加施加力或选择摩擦系数较大的螺栓来增加夹紧力。
在电子设备制造中,M5螺栓用于固定电路板和其他零部件。
在选择螺栓时,需要根据电路板的重量和振动情况来确定夹紧力的大小,以保证连接的牢固性和稳定性。
M5螺栓的夹紧力是根据螺母施加的力、摩擦系数和螺纹摩擦系数来确定的。
在实际应用中,需要根据具体情况来选择合适的螺栓和施加力,以确保连接的牢固性和安全性。
同时,也需要根据实际需求来计算和调整螺栓的夹紧力,以满足不同应用场景的要求。
在使用M5螺栓时,我们应该注意螺栓的材料和强度,选择适当的螺栓材料和强度,以保证螺栓的夹紧力和连接的可靠性。
实用文档之浅析螺栓摩擦系数
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。
螺纹当量摩擦角计算公式
螺纹当量摩擦角计算公式螺纹当量摩擦角是指在螺纹接触中,摩擦力的大小和螺纹的尺寸有关。
当两个螺纹接触时,由于摩擦力的作用,使得螺纹处于紧固状态。
螺纹当量摩擦角的计算公式如下:螺纹当量摩擦角 = 静摩擦力 / 垂直于螺纹力的压力在实际应用中,螺纹的紧固力是非常重要的,因为它关系到产品的安全性和可靠性。
螺纹当量摩擦角的大小决定了紧固力的大小。
了解螺纹当量摩擦角的计算公式对于设计和选择螺纹连接具有重要意义。
我们需要了解什么是螺纹。
螺纹是一种具有螺旋形状的结构,常用于连接和固定物体。
螺纹分为内螺纹和外螺纹两种形式,常见的有米制螺纹、英制螺纹和公制螺纹等。
螺纹的主要参数包括螺距、螺纹直径和螺纹角等。
螺纹当量摩擦角的计算公式是根据螺纹的几何特征和物理特性推导出来的。
其中,静摩擦力是指两个螺纹之间的摩擦力,其大小与螺纹材料的摩擦系数、紧固力和螺纹角等因素有关。
垂直于螺纹力的压力是指螺纹连接处的压力,其大小与紧固力、螺纹角和螺距等因素有关。
螺纹当量摩擦角的计算公式可以帮助我们估计螺纹连接的紧固力。
通过调整摩擦系数、紧固力和螺纹角等参数,可以控制螺纹连接的紧固力,以满足不同应用的需求。
例如,在机械工程中,紧固力的大小直接影响到零件的拆卸和装配,因此需要合理选择螺纹当量摩擦角,以确保紧固力的可靠性和稳定性。
除了螺纹当量摩擦角的计算公式,我们还可以通过实验来确定螺纹连接的紧固力。
通过测量螺纹连接处的摩擦力和压力,可以得到实际的螺纹当量摩擦角。
这种方法可以更加准确地确定螺纹连接的紧固力,但需要进行复杂的实验操作和数据处理。
螺纹当量摩擦角是螺纹连接中一个重要的参数,可以通过计算公式或实验来确定。
了解和掌握螺纹当量摩擦角的计算方法对于设计和选择螺纹连接具有重要意义。
在实际应用中,我们可以根据具体情况来选择合适的螺纹当量摩擦角,以确保螺纹连接的紧固力和可靠性。
最后,需要注意的是,在使用螺纹当量摩擦角的计算公式时,要考虑到各种因素的综合影响,以获得准确的结果。
螺纹摩擦系数
螺纹摩擦系数是衡量螺纹紧固件之间摩擦力大小的一个重要参数。
根据不同的实验条件和螺纹材料,螺纹摩擦系数可在一定范围内变化。
通过实验测定,一些常见的螺纹摩擦系数范围如下:
* 钢对钢丝螺母,干滑动平均系数为0.17~0.25。
* 钢对钢滚珠螺母,平均系数为0.18~0.23。
* 铝对钢滚珠螺母,平均系数为0.15~0.20。
需要注意的是,以上数据仅为参考数据,实际摩擦系数可能因实验条件、材料表面质量、润滑剂等因素而有所不同。
在螺纹连接中,为确保足够的紧固力和稳定的连接,应适当选择摩擦系数合适的螺纹紧固件。
详解扭矩系数与摩擦系数
会造成螺栓容易松动?我们再来看看另⼀个系数——摩擦系数µ。
⼆、摩擦系数µ通过扭矩系数k,我们直观的看到了螺栓上紧扭矩与最终夹紧⼒之间的关系,因此扭矩系数k对螺栓现场施⼯上紧的扭矩⼤⼩⾄关重要,⽽且在换算扭矩与夹紧⼒⽅⾯⽐较容易操作。
但要想系统研究螺栓整个上紧过程中的⼒矩转化与消耗,仅⽤扭矩系数k则略显简单,因为扭矩系数k 是多个变量的综合反映。
要想明确⼏何形状及摩擦等各单变量的影响程度,则需要引⼊另⼀关键系数,摩擦系数µ。
很早以前,美国怀特帕特森空军基地就确定了⼀系列的影响螺栓扭矩—预紧⼒关系的因素。
(stewart,r., torque/tension variables, list prepared at wright-patterson air force base,april 16, 1973.)我们下边列出这些影响因素:螺栓的材质螺栓的成型⼯艺螺纹形状螺栓的同⼼性螺纹连接副、垫圈的硬度垫圈的类型、种类部件的表⾯粗糙度内螺纹边缘的⽑刺螺栓镀层的厚度、种类和⼀致性螺栓的润滑螺栓的上紧⼯具螺栓的上紧速度扭矩扳⼿和螺栓的配合度螺栓的使⽤次数环境温度等可以看出,这些因素中的绝⼤部分,都和摩擦有⼀些联系。
可以说,摩擦对⾼强度螺栓的预紧⼒有着巨⼤的影响,如果摩擦过⼤、过⼩或者不稳定,则⾼强度螺栓达不到设计的预紧效果。
如图1所⽰,我们对⾼强度螺栓施加的扭矩,有80%多都消耗在了克服摩擦⼒上。
那么摩擦系数会对上紧扭矩中预紧⼒的分配有多⼤的影响呢?下⾯我们看⼀个检测结果。
数据来源:《螺栓预紧⼒的控制》,航天标准紧固件研究与检测中⼼,孙⼩炎,2010年5⽉上海螺纹紧固件拧紧技术及测试研讨会从检测数据可以看出,在相同的上紧扭矩情况下,当摩擦系数变化0.01时,预紧⼒的变化幅度⾼达37.5%,多么惊⼈的数据。
从图1的上紧⼒矩转换分配情况,我们也同样可以发现,所施加上紧⼒矩的50%被⽀承⾯的摩擦消耗了,其余40%被螺纹的摩擦消耗了,只有10%转化成了预紧⼒,如果⽀承⾯间的摩擦⼒因为⼀点⼩⼩的粗糙度影响,增加了10%,则⽀承⾯的⼒矩消耗由50%增加到55%,这增加的5%不会影响螺纹之间的摩擦,只会将预紧⼒由占总预紧⼒矩的10%减⼩到5%,这就意味着,这根'问题螺栓'最终的预紧⼒只有普通螺栓的⼀半,也就是说,摩擦⼒10%的增加就会引起预紧⼒50%的变化,因此我们必须充分重视螺纹副摩擦系数的研究。
螺钉剪切力
螺钉剪切力简介螺钉剪切力是指在螺钉连接中,螺纹之间产生的剪切力。
螺钉是一种常用的紧固件,广泛应用于机械、建筑、电子等领域。
了解螺钉剪切力的大小和作用是设计和使用螺钉连接的重要基础。
螺钉连接原理螺钉连接是一种通过螺钉和螺母之间的摩擦力来实现紧固的方式。
螺纹是螺钉的重要组成部分,通过螺纹的转动和相互嵌合,使螺钉和螺母之间产生摩擦力,实现紧固。
在螺钉连接中,螺纹承受的主要力是剪切力。
当螺钉受到外力作用时,螺纹之间的摩擦力会产生一个与螺纹方向垂直的剪切力。
这个剪切力的大小与螺纹的参数、螺纹摩擦系数、材料强度等因素有关。
螺纹参数对剪切力的影响螺纹参数是指螺纹的尺寸和形状参数,包括螺距、螺纹高度、螺纹角等。
这些参数会直接影响螺纹之间的接触面积和摩擦力,进而影响剪切力的大小。
1.螺距:螺距是指螺纹上相邻两个螺纹之间的距离。
螺距越大,螺纹之间的接触面积越小,摩擦力越小,剪切力也相应减小。
2.螺纹高度:螺纹高度是指螺纹的峰到谷的距离。
螺纹高度越大,螺纹之间的接触面积越大,摩擦力越大,剪切力也相应增大。
3.螺纹角:螺纹角是指螺纹的斜率。
螺纹角越大,螺纹之间的接触面积越大,摩擦力越大,剪切力也相应增大。
螺纹摩擦系数对剪切力的影响螺纹摩擦系数是指螺纹之间的摩擦力与法向力之比。
螺纹摩擦系数越大,摩擦力越大,剪切力也相应增大。
螺纹摩擦系数受多种因素影响,包括表面粗糙度、润滑条件、材料硬度等。
表面粗糙度越小、润滑条件越好、材料硬度越大,螺纹摩擦系数越大,摩擦力越大,剪切力也相应增大。
材料强度对剪切力的影响材料强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
材料强度越大,螺纹所能承受的剪切力也越大。
螺纹连接中,螺钉和螺母的材料强度要相匹配,以保证连接的可靠性。
如果螺钉或螺母的材料强度较低,容易发生断裂或塑性变形,导致连接失效。
螺钉剪切力的计算螺钉剪切力的计算可以基于静力学原理和摩擦力的平衡条件。
螺钉连接中,螺纹之间的剪切力等于螺纹摩擦力的和。
螺丝压紧力计算公式
螺丝压紧力计算公式在机械设计和制造中,螺丝是一种常见的连接件。
螺丝的压紧力是指螺丝在拧紧后对连接件施加的压力,是保证连接件紧固的重要参数。
因此,计算螺丝的压紧力是非常重要的。
本文将介绍螺丝压紧力的计算公式及其相关知识。
螺丝的压紧力与螺纹的摩擦力、螺丝材料的弹性模量、螺丝直径和螺纹间距等因素有关。
一般来说,螺丝的压紧力可以通过以下公式来计算:F = T / K。
其中,F表示螺丝的压紧力,T表示拧紧力矩,K表示螺丝的拉伸系数。
拧紧力矩T可以通过螺丝的螺纹力矩和摩擦力矩之和来计算:T = T1 + T2。
其中,T1表示螺丝的螺纹力矩,T2表示螺丝的摩擦力矩。
螺丝的螺纹力矩T1可以通过以下公式来计算:T1 = K1 Fd。
其中,K1表示螺丝的螺纹摩擦系数,Fd表示螺丝的螺纹直径。
螺丝的摩擦力矩T2可以通过以下公式来计算:T2 = K2 Fd Ff。
其中,K2表示螺丝的摩擦系数,Ff表示螺丝的摩擦力。
螺丝的拉伸系数K可以通过以下公式来计算:K = As / Ac。
其中,As表示螺丝的拉伸面积,Ac表示螺丝的截面积。
通过以上公式,我们可以计算出螺丝的压紧力。
在实际应用中,为了保证连接件的安全可靠,通常会在计算出的压紧力的基础上增加一定的安全系数。
此外,螺丝的材料、螺纹的精度、螺纹的润滑情况等因素也会对压紧力产生影响,因此在实际使用中需要综合考虑这些因素。
除了计算螺丝的压紧力外,还需要注意螺丝的拧紧方式和工具的选择。
一般来说,螺丝的拧紧应该均匀进行,以避免因局部过紧或过松而影响连接件的使用寿命。
此外,选择合适的扭矩扳手和螺丝刀具也是非常重要的,以保证螺丝的拧紧力矩符合设计要求。
总之,螺丝的压紧力是保证连接件紧固的重要参数,通过合理计算和选择合适的工具和方法,可以保证螺丝的压紧力符合设计要求,从而保证连接件的安全可靠。
希望本文对读者在螺丝的设计和使用中有所帮助。
浅析螺栓摩擦系数
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。
紧固件螺纹摩擦系数试验方法
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。
螺纹力矩计算
.螺纹力矩计算一、螺纹幅间的摩擦力矩拧紧力矩:拧开力矩:T UT UffR F b tg () d2R F b tg () d2Fb 的确定(只考虑到螺栓的静载荷,没有考虑螺纹的剪切):碳素钢螺栓:Fb(0.6 0.7)sA1合金钢螺栓:Fb(0.5 0.6)sA1s:螺栓材料的屈服极限,不同强度等级的螺栓屈服极限见下表(8.8 级以上的螺栓采用冷作硬化,鉴于厂家加工不合格,会对屈服极限和抗拉强度有影响,建议少使用)。
;.. A1:螺纹危险剖面面积。
A1d12 / 4 (d1为小径)。
或为:A1(d2d3 )2 42d2:中径。
d3=d1(小径)-H/6;H=0.866Pρ为摩擦角;tg s (摩擦系数,是一个范围值,取中间值)β为导程角,即螺纹升角;d2为中径。
二、三角形螺纹的摩擦力矩拧紧力矩:拧松力矩:式中:tgtg T U f R F b tg ()d2 T U f R F b tg ()d2 s/ costg cosα为螺纹牙型角 /2 ,β为螺纹导程角,即螺纹升角。
三、螺母或螺钉头与支撑面之间的摩擦力矩T f c F d (D03d03 ) /( D02 d02 ) / 3D0与d0为摩擦接触面的大小径。
对于无润滑或微弱润滑,f c取0.15,对于良好润滑取0.11。
四、梯形螺纹比三角形螺纹更容易拧紧和松开,矩形螺纹比梯形螺纹更容易拧紧和松开;即三角形螺纹很难拧紧,紧固后很难松开。
;.。
螺纹拧松力矩
螺纹拧松力矩
螺纹拧松力矩是指拧松螺栓或螺母所需的力矩。
力矩是力和力臂的乘积,其中力是指作用在螺栓或螺母上的力,而力臂是指从螺栓或螺母的中心到旋转中心的距离。
拧松力矩可以用以下数学公式表示:
T = K * F * d
其中:
T 是拧松力矩(单位:牛顿米,Nm)。
K 是螺纹摩擦系数,其值取决于螺纹的材料和表面处理。
F 是轴向预紧力(单位:牛顿,N)。
d 是螺纹公称直径(单位:毫米,mm)。
请注意,拧松力矩是一个非常重要的参数,因为它决定了螺栓或螺母的松紧程度。
如果拧松力矩太小,可能会导致螺栓或螺母松动,从而影响设备的性能和安全性。
因此,在实际应用中,应该根据具体的工况和要求,选择合适的拧松力矩,以确保设备的稳定性和安全性。
螺纹受力计算公式
一、矩形螺纹(牙型角α=0)螺纹副中,螺母所受到的轴向载荷Q 是沿螺纹各圈分布的,为便于分析,用集中载荷Q 代替,并设Q 作用于中径d 2圆周的一点上。
这样,当螺母相对于螺杆等速旋转时,可看作为一滑块(螺母)沿着以螺纹中径d 2展开,斜度为螺纹升角l 的斜面上等速滑动。
匀速拧紧螺母时,相当于以水平力推力F 推动滑块沿斜面等速向上滑动。
设法向反力为N ,则摩擦力为f N ,f 为摩擦系数,ρ 为摩擦角,ρ = arctan f 。
由于滑块沿斜面上升时,摩擦力向下,故总反力R 与Q 的的夹角为λ+ρ 。
由力的平衡条件可知,R 、F 和Q 三力组成力封闭三角形,由图可得:Qψd F使滑块等速运动所需要的水平力等速上升: Ft=Qtan(ф+ρ)等速上升所需力矩:T= Ftd 2/2= Qtan(ф+ρ)d 2/2等速下降: Ft=Qtan(ф—ρ)等速下降所需力矩:T= Ftd 2/2= Qtan(ф—ρ)d 2/2二、非矩形螺纹 螺纹的牙型角α≠0时的螺纹为非矩形螺纹。
非矩形螺纹的螺杆和螺母相对转动时,可看成楔形滑块沿楔形斜面移动;平面时法向反力N=Q; 平面时摩擦力F f =fN =fQ;楔形面时法向反力N /=Q/cosβ;楔形面摩擦力F f ! =f N/ =fQ/ cosβ;令f/ =f/ cosβ称当量摩擦系数。
F f ! =f /Q;楔形面和矩形螺纹的摩擦力相比,与当量摩擦系数对应的摩擦角称为当量摩擦角,用ρV 表示。
拧紧螺母时所需的水平推力及转矩:由于矩形螺纹与非矩形螺纹的运动关系相同,将ρV 代替ρ后可得:使滑块等速运动所需要的水平力等速上升: Ft=Qtan(ф+ρV )等速上升所需力矩: T= Ftd 2/2= Qtan(ф+ρV )d 2/2等速下降: Ft=Qtan(ф—ρV )等速上升所需力矩: T= Ftd 2/2= Qtan(ф—ρV )d 2/2三、螺纹联接的预紧螺纹联接 松联接——在装配时不拧紧,只存受外载时才受到力的作用——轻少用紧联接——在装配时需拧紧,即在承载时,已预先受力,预紧力Q P预紧目的:保持正常工作。