紧固件摩擦系数简介1
常用材料之间的摩擦系数(全)
常用材料之间的摩擦系数(全)摩擦系数是指两个物体表面之间相互接触时所产生的阻力和力量的比值。
在工程和日常生活中,摩擦系数是一个非常重要的物理概念,因为它直接影响到工件的摩擦性能和使用效果。
而对于常用材料之间的摩擦系数,我们需要了解不同材料之间的摩擦系数大小,以便在实际应用中做出正确的选择和设计。
一、金属材料之间的摩擦系数金属材料之间的摩擦系数一般较低,常见金属材料之间的摩擦系数如下:铁与铁之间的摩擦系数为0.6-0.8,铜与铜之间的摩擦系数为0.4-0.6,铝与铝之间的摩擦系数为0.6-0.8。
在金属表面加工处理过程中,通常会采用润滑油等方式来降低摩擦系数,以提高金属件之间的耐磨性和使用寿命。
二、塑料材料之间的摩擦系数塑料材料之间的摩擦系数一般较高,常见塑料材料之间的摩擦系数如下:聚乙烯与聚乙烯之间的摩擦系数为0.1-0.2,聚丙烯与聚丙烯之间的摩擦系数为0.2-0.3,聚氯乙烯与聚氯乙烯之间的摩擦系数为0.4-0.6。
在塑料制品的设计和生产中,需要考虑到摩擦系数的影响,选择合适的润滑材料或表面处理方式,以降低摩擦系数,提高产品的性能和使用寿命。
三、金属与塑料之间的摩擦系数金属与塑料之间的摩擦系数通常较为复杂,取决于具体材料的种类和表面处理方式。
一般情况下,金属和塑料之间的摩擦系数要高于金属材料之间的摩擦系数。
因此,在金属与塑料材料之间的摩擦接触中,需要合理选择润滑方式或添加润滑剂,以减少摩擦损耗,提高系统的效率和稳定性。
四、混合材料之间的摩擦系数对于混合材料之间的摩擦系数,往往需要考虑更多的因素,比如材料的表面处理方式、温度、湿度等。
在实际应用中,需要通过试验和数据分析来确定混合材料之间的摩擦系数,以确保系统的正常运行和使用效果。
总的来说,对于常用材料之间的摩擦系数,我们需要充分了解不同材料之间的摩擦性能和特点,以便在实际工程中做出正确的选择和设计。
通过合理的润滑方式和材料组合,可以有效降低摩擦系数,提高系统的稳定性和使用寿命,从而实现更好的效果和性能。
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。
地脚螺栓紧固扭矩摩擦计算
地脚螺栓紧固扭矩摩擦计算
地脚螺栓紧固扭矩摩擦计算是一种用于确定地脚螺栓紧固力矩的方法。
地脚螺栓是一种用于连接结构物与地基的螺纹连接件,而紧固力矩则是施加在螺栓上的力矩,用于确保连接的稳固性和安全性。
在地脚螺栓紧固过程中,摩擦力起着关键作用。
摩擦力是由于螺栓与连接件、螺栓与接触面之间的摩擦而产生的阻力。
摩擦力越大,紧固力矩就越大。
要计算地脚螺栓紧固扭矩摩擦力,通常使用下列公式:
T = K * F * d
其中,T代表紧固力矩,K代表摩擦系数,F代表螺栓紧固力,d代表螺栓直径。
摩擦系数是一个无量纲常数,反映了螺栓和接触面之间的摩擦特性。
它的值取决于连接材料、表面处理和润滑情况。
通常可以在相关标准或材料手册中找到摩擦系数的参考值。
螺栓紧固力是施加在螺栓上的力,它可以通过结构设计或者工程要求确定。
螺栓直径是螺栓的最大直径,通常以毫米或英寸为单位。
通过将这些值代入公式中,就可以计算出地脚螺栓紧固扭矩摩擦力。
需要注意的是,在实际应用中,还可能需要考虑其他因素,如预紧力损失、摩擦力的变化以及松动力矩等。
希望以上解释能够帮助你理解地脚螺栓紧固扭矩摩擦计算。
如果你还有其他问题,请随时提问。
紧固件摩擦系数试验方法-中国汽车工程学会标准
《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。
摩擦系数和螺纹摩擦角
摩擦系数和螺纹摩擦角
摩擦系数是一个衡量两个表面之间摩擦力大小的物理量。
它通
常用希腊字母μ表示。
摩擦系数的大小取决于两种表面的材料以及
它们之间的粗糙程度。
通常来说,粗糙表面之间的摩擦系数会比光
滑表面之间的摩擦系数大。
摩擦系数的大小可以通过实验测量得到,也可以通过理论计算进行估算。
螺纹摩擦角是指螺纹与螺纹间由于摩擦而产生的力矩。
当我们
拧紧螺母时,由于螺纹的斜面摩擦,会产生一个力矩,这个力矩就
是螺纹摩擦角所产生的。
螺纹摩擦角的大小取决于螺纹的形状、表
面粗糙度以及材料的摩擦系数等因素。
从工程角度来看,摩擦系数和螺纹摩擦角都是非常重要的概念。
在设计机械结构或者进行螺纹连接时,我们需要考虑到摩擦系数和
螺纹摩擦角对于力的影响,以确保连接的牢固和稳定。
此外,摩擦
系数和螺纹摩擦角的大小也会影响到机械零件的磨损和损耗,因此
在工程实践中需要精确地计算和控制这些参数。
总的来说,摩擦系数和螺纹摩擦角是工程力学中非常重要的概
念,它们对于机械结构的设计和性能有着重要的影响。
通过对这些参数的深入理解和合理应用,可以提高机械系统的效率和可靠性。
紧固件摩擦系数-概述说明以及解释
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。
螺纹的摩擦系数
螺纹的摩擦系数摩擦系数的定义摩擦系数是描述两个物体之间相互接触时阻碍相对运动的力量大小的物理量。
在实际应用中,我们常常需要了解不同材料或表面之间的摩擦性能,以便选择合适的材料、设计有效的机械结构或优化工艺。
螺纹与摩擦系数螺纹是一种常见的机械连接方式,广泛应用于各种机械设备和结构中。
螺纹连接在工程中具有重要作用,其紧固效果和可靠性与螺纹摩擦系数密切相关。
螺纹连接包括内螺纹和外螺纹两部分,在紧固过程中,由于螺纹表面间存在接触,并且存在一定程度的相对滑动,因此摩擦力会对连接紧固力产生影响。
而摩擦系数就是描述这种影响大小的物理量。
影响螺纹摩擦系数的因素1. 材料特性不同材料之间的接触会产生不同的摩擦系数。
通常情况下,金属与金属之间的摩擦系数较低,而金属与非金属之间的摩擦系数较高。
这是因为金属表面具有较好的光洁度和平整度,而非金属表面则相对粗糙,容易产生更大的接触面积和摩擦力。
2. 表面处理表面处理是改善螺纹连接摩擦性能的重要手段之一。
通过采用磨削、抛光、镀涂等工艺,可以提高螺纹表面的平整度和光洁度,减小表面粗糙度,从而降低螺纹连接的摩擦系数。
3. 润滑方式润滑剂可以在螺纹接触处形成一层液体或固体薄膜,减小接触面积和摩擦力。
液体润滑剂如机油、液压油等常用于工业领域;固体润滑剂如石墨、聚四氟乙烯(PTFE)等常用于高温或特殊环境下。
如何测量螺纹摩擦系数螺纹摩擦系数的测量通常采用力学方法,常见的有以下几种方式:1. 拉伸法将两个螺纹连接件固定在拉伸试验机上,通过施加拉力使其相对滑动,并同时测量施加的力和位移,从而计算出摩擦系数。
2. 剪切法将两个螺纹连接件固定在剪切试验机上,通过施加剪切力使其相对滑动,并同时测量施加的力和位移,从而计算出摩擦系数。
3. 转矩法将螺纹连接件安装在转矩传感器上,通过施加一定的转矩使其相对滑动,并同时测量施加的转矩和角位移,从而计算出摩擦系数。
应用案例:螺栓紧固力计算螺栓紧固是一种常见的工程应用中使用到螺纹摩擦系数的情况。
材料摩擦系数标准
材料摩擦系数是指两种材料在接触并相对运动时产生的摩擦力与垂直压力之比。
它是描述材料表面摩擦性能的重要参数,对于工程设计、制造和材料选择都具有重要意义。
在工程实践中,了解不同材料的摩擦系数标准,可以有效地指导工程师进行合理的材料选择和摩擦配对,从而提高机械系统的性能和可靠性。
本文将从摩擦系数的概念、影响因素、测定方法以及常见材料的摩擦系数标准等方面进行详细介绍。
一、摩擦系数的概念摩擦系数(μ)是描述两种材料相互接触并相对滑动时所产生的摩擦力与垂直压力之比的物理量。
通常用于描述两种材料之间的摩擦性能,其大小受到多种因素的影响,包括表面粗糙度、润滑状态、温度和压力等。
摩擦系数的大小直接影响着摩擦力的大小,对于轴承、传动系统和切削加工等领域都具有重要的意义。
二、影响摩擦系数的因素1. 表面粗糙度:表面粗糙度是影响摩擦系数的重要因素之一。
一般来说,表面越光滑,摩擦系数就越小;反之,表面越粗糙,摩擦系数就越大。
2. 润滑状态:润滑状态对摩擦系数也有显著影响。
在润滑情况下,摩擦系数通常较小,能够有效减小摩擦力和磨损;而在干摩擦状态下,摩擦系数则较大。
3. 材料性质:不同材料之间的摩擦系数存在差异,硬度、表面处理和化学成分都会对摩擦系数产生影响。
4. 温度和压力:温度和压力也是影响摩擦系数的重要因素。
一般来说,温度升高会使摩擦系数减小,而压力增大则会使摩擦系数增大。
三、摩擦系数的测定方法1. 静摩擦系数的测定:可采用斜面法、平衡法或弹簧测力计法等方式进行测定,其中斜面法是最为常用的方法之一。
2. 动摩擦系数的测定:常用的测定方法包括拉力计法、滑动法和旋转法等。
这些方法能够模拟材料在相对滑动时的摩擦性能,对于工程设计具有重要意义。
四、常见材料摩擦系数标准1. 金属材料:常见金属材料的摩擦系数一般在0.1~0.6之间,如铜、铝、钢等。
2. 塑料材料:不同种类的塑料材料摩擦系数差异较大,一般在0.2~0.5之间,如聚乙烯、聚氯乙烯等。
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。
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。
常用材料间摩擦系数
常用材料间摩擦系数摩擦系数是描述材料间摩擦性质的一个物理量,它反映了两个物体表面之间的粗糙程度以及接触面积对摩擦力的影响。
不同材料之间的摩擦系数可以有很大的差异,常用材料间的摩擦系数如下所示:1.金属之间的摩擦系数:-铁与铁之间的摩擦系数一般在0.5左右。
-铁与铝之间的摩擦系数一般在0.61-1之间,取决于铁与铝的表面处理情况和材料的硬度。
-铁与铜之间的摩擦系数一般在0.53-0.57之间,取决于铁与铜的表面处理情况和材料的硬度。
-铁与钢之间的摩擦系数一般在0.58-0.62之间,取决于铁与钢的表面处理情况和材料的硬度。
-不锈钢与不锈钢之间的摩擦系数一般在0.6-0.8之间,取决于不锈钢的组成成分和表面处理情况。
2.金属与非金属之间的摩擦系数:-金属与橡胶之间的摩擦系数一般在0.6-1之间,取决于金属的硬度和橡胶的材料性质。
-金属与木材之间的摩擦系数一般在0.2-0.6之间,取决于金属的硬度和木材的纹理。
-金属与塑料之间的摩擦系数一般在0.2-0.6之间,取决于金属的硬度和塑料的材料性质。
3.非金属之间的摩擦系数:-木材与木材之间的摩擦系数一般在0.3-0.7之间,取决于木材的纹理和湿度。
-木材与塑料之间的摩擦系数一般在0.2-0.5之间,取决于木材的纹理和塑料的材料性质。
-塑料与塑料之间的摩擦系数一般在0.2-0.5之间,取决于塑料的材料性质。
4.润滑材料的摩擦系数:-润滑油在润滑剂与金属之间的摩擦系数一般在0.01-0.15之间,取决于润滑油的粘度和润滑剂的表面处理情况。
-润滑脂在润滑剂与金属之间的摩擦系数一般在0.05-0.2之间,取决于润滑脂的黏度和润滑剂的表面处理情况。
需要注意的是,这些摩擦系数的数值只是给出一个大致的范围,实际的摩擦系数可能会受到很多因素的影响,例如温度、湿度、压力等,因此在具体的应用中还需要进行实验测量来确定准确的摩擦系数。
同时,不同的制造工艺和材料处理方法也会对摩擦系数产生较大的影响,因此在设计和应用中应该充分考虑这些因素,以确保摩擦性能的稳定和可靠。
常见摩擦系数
常见摩擦系数在物理学中,摩擦系数是描述物体间摩擦性质的物理量。
它的值为0~1之间。
其中静摩擦系数μ最小,动摩擦系数μ最大。
它还和材料有关,如铸铁的μ≈1,钢的μ≈0.35等等。
在机械零件图样上规定静摩擦系数μ0和动摩擦系数μ都应比物体的材料对应值小,以便于制造,且摩擦系数愈小,摩擦的磨损程度也愈小。
在生产过程中,需要控制摩擦系数μ来达到一定的生产目的。
最简单的静摩擦系数是μ。
在使用摩擦时,若外力很小,则系统处于静止状态,故此时的摩擦可认为是最简单的静摩擦系数。
有的工作场合下,由于有滑动摩擦,即摩擦比较复杂,必须引入一个修正系数μ来考虑,修正后的摩擦称为动摩擦系数μ。
其表达式为μ= μ0+μ。
在这里μ是常数,它取决于摩擦因素。
μ愈大,则摩擦阻力愈大,则会影响传动的效率。
7、最大静摩擦力(滑动摩擦力):静摩擦力等于最大静摩擦系数与相对粗糙度之积,即μ=μ0*μ/μ。
它的大小与相对粗糙度和物体的形状有关,其中μ0越小,μ就越大;μ值越大,表示物体间的摩擦力越大。
最大静摩擦系数μ是工程师选择摩擦力的依据之一。
8、接触面间的正压力(F)与正压力系数(σ)的关系:在接触面无滑动的条件下:σ=F- μ9、对于不同材料的接触面,所能承受的最大静摩擦力不同,并与接触面的形状和表面粗糙度有关,接触面越粗糙,所能承受的最大静摩擦力越大。
接触面粗糙度的计算值如下:材料的表面粗糙度每米0.03μm~0.06μm时,能承受的最大静摩擦力F为0.17N~0.23N;每米0.1μm~0.05μm时,能承受的最大静摩擦力F为0.04N~0.08N;每米0.06μm~0.1μm时,能承受的最大静摩擦力F为0.06N~0.15N。
11、根据“经验公式”,在滑动摩擦力与材料性质无关的前提下,μ与μ0成反比,与相对粗糙度成正比,与材料种类无关,只与物体间的压力及正压力有关。
即μ0=0.04N·mm2。
式中N为静压力; m 为材料的密度;μ为静摩擦系数;μ0为静摩擦力。
技术|紧固件摩擦系数的测定
技术|紧固件摩擦系数的测定2015-07-01金蜘蛛紧固件网 今天关于“紧固件摩擦系数的测定”的介绍主要分三个方面,首先是有关紧固件的力学模型和受力关系,然后是紧固件的摩擦系数如何测量以及目前的标准,第三部分是目前相应的拧紧和摩擦系数的关系,摩擦系数会如何影响装配的效果。
下面的图片显示了紧固件的基本作用原理,紧固件的作用原理是通过两个甚至更多的部件,通过螺栓紧固件把他链接在一起,不发生相对的滑动,这是紧固件最重要的功能;在使用的方面,紧固件的夹紧力或者是轴向力,是紧固件使用中最重要的因素。
紧固件产生的夹紧力必须要在合理安全的相应的公差范围内,紧固件才能正常工作。
如果夹紧力过大,螺栓可能会拉伸过长,以至于提前发生疲劳断裂;如果螺栓夹紧力过小,不足以把部件压紧在一起,可能会发生松动,也会引起螺栓的断裂,因此紧固拧紧设计最有挑战的地方是如何控制螺栓紧固件的夹紧力。
以下图片是德国Schatz公司对螺栓拧紧方式的理解,简称四个M,只有把这4个M控制好了,才能有完美的装配的产品,这四个M分别代表: 第一个M,即操作者,我们对现场的拧紧,或者螺栓设计人员需要有好的紧固件的基础,并且接受正确的培训; 第二个M,即Material ,不管是连接件螺栓,螺母或者被连接件,材料的等级和选择要符合最佳的设计; 第三个M,即Method,拧紧的方式或者拧紧策略,每个紧固件必须选择符合他们拧紧的策略或者工艺; 第四个M,即Machine,拧紧工具,这点往往被大家忽略,我们关注紧固件往往关注材料和拧紧的工具,有时候现场的实效往往是由于我们选择了错误的拧紧工具,或者我们拧紧的工具没有选择及时的标的所引起的。
下一张图是受力的分析的模型,在整个紧固件的受力分析上,螺栓的受力是不均匀的,而是有不同的硬力集中的地方,这也是我们将来关注失效或者疲劳的时候重点关注的地方。
我们介绍了螺栓的夹紧力,接下来介绍摩擦系数。
螺栓的夹紧力和扭矩的关系,其实我们的摩擦系数是一个桥梁,桥梁决定了什么样的扭矩得到什么样的夹紧力,简单的说摩擦系数来自于我们的扭矩和轴力的比例关系。
摩擦系数测试方法跟标准简介
測試程序-2
除非另有規定,否則可以使用旋轉螺栓(螺絲)或旋轉螺 帽的方式來實施測試。在螺帽和夾具之間的螺栓螺紋應 至少有2個完全牙,凸出之螺紋最少應能有螺帽之厚度以 便能充分的支撐和達到鎖緊作用。 測試華司或測試板在整個測試期間必須防止轉動。 依據要求設定至規定的鎖緊扭力、軸力和轉速和實施測 試。若在要求摩擦係數測試狀態下,其鎖緊扭力或軸力 應在一線性( 彈性限度)的範圍內實施,通常以試件保證 荷重的75%來實施。 測試結果的評估可以根據各公式和所繪製之圖形來計算 出。
th
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承受面不同
基本概念-不同表面處理的摩擦係數比較
表面處理 Ford S442 GM4345- Trivalent Zinc Zinc Trivalent GM4345M Magni 565 Dacromet 320L PS-5873L + GM6189 JS600 Zinc Nickel Alloy Zinc-Nicket Cr 3+ Nuts/Zinc plating+Wax GM7111 Bolts Black Electrocoat Zinc Trivalent + JS600 Zinc Clear Cr 3+ 8um Zinc Phosphate/ GM6047 測試件 Cls.8.8 Hex Bolts 3/8-16-Gr.8 Cls 10 Steel Hex Nuts, Cls.10 Steel Hex Nuts, Cls.10 Steel Hex Nuts, Cls.10 T-BOLT Cls.10 Steel Hex Flange Nuts Cls.10.9 Steel Machine Screw Flange U Nuts Cls.10 Steel Nuts Cls.10 Steel Nuts Cls..9.8 Hex bolts Cls.10 Steel Nuts Cls.9.8 Hex Bolts, Hex bolts(Surrogate bolts) K 0.14 0.13 0.15 0.125 0.17 0.165 0.15 0.2 0.32 0.14 0.125 0.17 0.14 0.178 0.126 μ Tot 0.1 0.11 0.11 0.09 0.12 0.122 0.11 0.15 0.23 0.1 0.088 0.125 0.1 0.137 0.091 K/μ Tot 1.4 1.18 1.36 1.39 1.41 1.35 1.36 1.33 1.4 1.4 1.43 1.35 1.4 1.3 1.39
紧固件摩擦系数简介
紧固件摩擦系数简介紧紧紧固件摩擦系数介浙江汽零件有限公司紧紧紧紧紧紧李大在汽车配中~螺车车固件配的车量直接影整车的配车量和行车的可性装装将响装靠。
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目前汽车行车使用比车多的车车是德国Schatz 多功能螺栓车固分析系车~此车车车车机车感器精度均车0.5%~符合各大汽车公司车固件分析要求中的车车车车机要求。
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上汽乘用车紧固件摩擦系数标准
上汽乘用车紧固件摩擦系数标准上汽乘用车紧固件摩擦系数标准1. 引言在汽车制造过程中,紧固件是非常重要的一部分。
它们承担着连接和固定各个部件的重要任务。
而其中的摩擦系数标准更是影响着汽车的安全性和性能。
本文将从上汽乘用车紧固件摩擦系数标准的角度出发,探讨这一重要的技术参数。
2. 紧固件摩擦系数的概念和作用紧固件摩擦系数是指在紧固件连接中,由于连接面之间的干摩擦力所产生的紧固力与连接面之间的压力之比。
它的大小直接影响着紧固件的预紧力和松动力,进而影响着汽车零部件的连接状态和稳定性。
摩擦系数标准的合理设定对于汽车的安全性和可靠性至关重要。
3. 摩擦系数标准在上汽乘用车的重要性作为国内一流的汽车制造企业,上汽乘用车一直以来对产品质量的要求非常高。
在紧固件的选择和使用过程中,公司需要严格按照摩擦系数标准进行筛选和检测,以确保紧固件能够满足汽车在各种工况下的使用要求,保证汽车的安全性和性能。
4. 上汽乘用车紧固件摩擦系数标准的制定和遵循为了制定合理的摩擦系数标准,上汽乘用车需要结合自身的产品特点和使用环境,参考国内外相关标准和经验,进行试验和验证。
在制定过程中,公司需要充分考虑材料的选择、表面加工工艺、连接面的状态等因素,并建立相应的检测方法和标准,以保证摩擦系数的准确性和稳定性。
5. 摩擦系数标准的应用实例以上汽乘用车A车型为例,介绍该车型在紧固件摩擦系数标准方面的应用。
比如在前后轮制动系统的安装中,通过合理设定摩擦系数标准,可保证制动系统的可靠性和稳定性,提高汽车的制动性能;在发动机和变速箱连接处,合理的摩擦系数标准可以有效减少零部件的磨损,延长使用寿命。
6. 个人观点和总结在汽车制造中,紧固件摩擦系数标准是一个非常重要且容易被忽视的技术参数。
合理设定和严格遵守摩擦系数标准,对于提高汽车的安全性、可靠性和持久性都具有重要的意义。
作为汽车制造企业,在研发过程中应该加强对于摩擦系数标准的重视,不断优化和完善相关标准和技术,以满足消费者对于汽车品质和性能的需求。
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。
摩擦系数与扭矩系数的关系
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/T3098.1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•DT—-—扭矩(N。
M)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=0.11-0.15,标准偏差≤0。
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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
摩擦系数,同时可以按不同的装配工艺(如扭矩转角装配、屈服点装配等)进行验证性试验。
试验装夹方式(见图1、图2)。
计算方法
试验时由检测设备采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:
其中:
式中,μtot为总摩擦系数,T为总扭矩,P为螺距,F为预紧力,d2为螺纹中径,Db为摩擦在螺帽或螺栓头部底下的支承表面有效摩擦直径,Do为支承垫圈表面的外径,dh为螺栓通过的垫圈或支承零件孔的直径。
螺栓副之间的摩擦系数计算公式为:
式中,μth为螺纹副之间摩擦系数,Tth螺纹摩擦扭矩。
螺栓头部摩擦系数的计算公式为:
其中,μb为紧固件头部摩擦系数,Tb为紧固件头部扭矩。
测试选测的标准螺母(螺栓)
选择的基准螺栓(螺母)要保持相同的状态才能确
保试验的重复性。
(1)螺纹公差。
基准螺栓(测试螺母)的公差应满足
公差等级6g,基准螺母(测试螺栓)的公差应满足公差等级
6H。
(2)表面状态。
标准中提供了两种表面状态,无镀
层的螺母(螺栓);按ISO 4042标准镀锌的螺母(螺栓)。
试
验前,通过脱脂处理,试验时不能有任何润滑油。
(3)性能等级,标准件的等级应当和被检测件的等
级相当或高于被检测件的等级。
试验垫片
试验垫片,应满足硬度5060HRC,面粗糙度满足Ra 0.5±0.3,其表面应当没有镀层和润滑油。
试验前应当作除油脂处理。
支承垫圈的外径必须大于被检测两零件的外部最大尺寸,内径符合表2尺寸。
试验过程
使用Schatz 多功能螺栓紧固分析系统可以用一个稳定的转速(无论这
个转速是多少),拧紧到被试验零件夹紧力试验载荷的( 0.75 Fp)75%.;也可以是开始使用较高的速度,然后停顿几s,再以一个低速拧紧到设定的扭矩值。
同时还可以拧紧到零件发生屈服。
试验零件(试验螺栓,试验螺钉,试验螺帽,试验垫圈和试验支承垫)将仅使用一次。
当计划重复实验重新使用旧的支承垫片时,确认个别的支承垫片确实是和新的一样。
摩擦系数对装配过程的影响
目前由于受到装配位置、装配工具等因素的影响,还不太可能在生产线上通过直接控制预紧力来装配螺栓联接,所以只能通过控制和预紧力相关的其它参数(如扭矩,螺栓头或螺母转角,螺栓伸长量)来达到间接控制预紧力的目的,相应地产生了以下几种预紧方法:“扭矩法”和“扭矩-转角控制法”、“屈服点控制法”和“螺栓长度法”。
其中使用最多的还是“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。
扭矩装配法
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,操作简单,扭矩容易测量和控制,扭矩事后也容易复检。
但经过大量的试验和实践经验的积累,在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。
扭矩-转角控制法
在拧紧螺栓时,先以设定的扭矩将螺栓拧紧,然后再将螺栓旋转到一个规定的角度,利用螺栓的弹性变形,来确保联接力达到规定的要求,这就是转角扭矩法。
这种方法可分为弹性区域拧紧法和塑性区域法。
此方法能较准确控制预紧力,螺栓材料完全被利用,仅与螺纹副摩擦及螺栓的屈服强度有关,设定的扭矩值常取所需拧紧扭矩值的25%左右。
虽然螺纹的摩擦系数对达到较小的扭矩产生的“阶段预紧力”有一定的影响,但是影响较小,而螺纹的摩擦系数对转角拧紧所产生预紧力没有影响,因为在弹性区或塑性区,如果弹性模量恒定,预紧力仅与螺栓伸长量有关,而伸长量与螺栓旋转的角度成正比。