螺栓螺母摩擦系数
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。
紧固件摩擦系数试验方法
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
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。
螺栓力矩计算
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
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。
螺栓螺母摩擦系数(教学参考)
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
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。
螺栓摩擦系数的影响因素
螺栓摩擦系数的影响因素一、前言:不同的工艺条件对螺栓当量摩擦系数的影响,为准确控制螺栓预紧力及采用合适的联结结构提供依据。
螺栓连接的预紧力对接头的可靠性和疲劳寿命有很大的影响,预紧力越大,联结可靠性越好、联结寿命也越长。
但是,较大的预紧力可能破坏联结夹层的破坏,所以,控制螺栓的预紧力是很有必要的。
但是,在实际安装中,直接控制预紧力是非常困难的,而是通过控制拧紧扭矩的方式间接控制扭矩的。
所以,了解拧紧扭矩和预紧力之间的关系是非常重要的,这也是控制预紧力的关键。
二、理论依据:螺栓拧紧力矩与预紧力力的关系表达式:式中:M:拧紧力矩P:预紧力R:螺母承力面的外半径r:螺母承力面的内半径γ:螺纹升角ρ:螺旋副当量摩擦角fc:螺母与磨擦面间的摩擦系数t:螺距β:螺纹半角f’:螺纹副摩擦系数f:当量摩擦系数对摩擦系数影响的因素有:1.1. 润滑条件;2. 2. 支撑面材料;3. 3. 表面处理;4. 4. 螺栓规格;5.5. 螺栓材料;试验数据:(采用HY-1000N.m型多功能螺栓紧固分析系统进行测量。
)螺栓规格表面处理润滑剂支撑面材料fM5镀锌钝化20130CrMnSiA0.101M5镀锌钝化MoS230CrMnSiA0.094M6氧化201200.182M6镀锌钝化20130CrMnSiA0.116M6镀锌钝化MoS230CrMnSiA0.095M6镀镉钝化20130CrMnSiA0.111 M6镀镉钝化MoS230CrMnSiA0.089M8镀镉钝化20130CrMnSiA0.096M8镀镉钝化MoS230CrMnSiA0.085螺栓规格表面处理润滑剂支撑面材料fM6氧化201200.182M6氧化MoS2200.157M6氧化MoS230CrMnSiA0.114M6镀锌钝化201200.135M6镀锌钝化MoS230CrMnSiA0.095 M6镀镉钝化20130CrMnSiA0.110M6镀镉钝化MoS2200.092M8氧化201200.179M8氧化MoS2200.156三、试验结果对摩擦系数的影响分析:1.从表中可以看出,高强度螺栓对材料对摩擦系数的影响比较小;因为强度接近,其表面硬度也是比较接近的,所以,对于高强度螺栓来说,材料对当量摩擦系数的影响比较小;2.螺栓规格不同,其摩擦系数是完全不同的,所以,不同的规格,其摩擦系数是完全不同的;3.表面处理不同,摩擦系数是完全不同的,所以,同样的螺栓规格,不同的表面处理,其摩擦系数也是完全不同的;4.支撑面材料不同,其摩擦系数是不同的,表面硬度越高,其摩擦系数越小,5.润滑剂不同,其对摩擦系数的影响是完全不同的;四、结论:1.不同的螺栓、不同的支撑材料组合联结在一起,其摩擦系数是不同的;2.支撑面材料、表面处理情况、表面硬度、表面粗糙度、表面润滑条件对摩擦系数影响是很大的;3.通过拧紧扭矩间接控制预紧力,必须根据具体条件选择相应的摩擦系数。
螺栓强度计算公式
螺纹的强度计算 机械工学便览篇螺纹的许用拧紧力矩T=(Q/2)*(d2*μ/cosβ+d2*tanα+μn*d n)Q=σq*Aμ: 螺纹表面摩擦系数β:螺纹牙型半角、因为是公制螺纹所以是30ºd2: 螺纹有效直径的标准尺寸d3: 外螺纹内径的标准尺寸 d3=d-1.226869*Sα:螺纹升角 tanα=S/(π*d2) (rad)S: 螺纹的牙距μn: 螺母座面的摩擦系数d n: 螺母座面的平均直径 例1:当螺母座面是以B为直径的圆的情况 d n=(2/3)*(B3-d n3)/(B2-d h2) d h:螺栓孔径 例2: 当螺母座面是以B为对边宽度的六边形的情况 dn=(0.608*B3-0.524*d h3)/(0.866*B2-0.785*d h2)A: 螺纹的有效截面积 A=(π/4)*d32σq: 螺纹的许用拉伸应力ρ=螺纹接触面的摩擦角=tan-1(μ) (rad)内螺纹螺牙的剪切应力Q=√2*π*Z*(d-AB*sinΨ)*AB*τn*cosβ*cosρΨ=0.7854+ρ-β…螺纹剪切面的角度 (rad) Yn:内螺纹螺栓外径位置的螺牙根部宽度Yn=0.875*SAB:内螺纹剪切长度AB=Yn*cosβ/cos(β-Ψ)Z=(螺母高度/S)-1 …同时接触的牙数、 取理论值-1。
外螺纹螺牙的剪切应力Q=√2*π*Z*(d - 2*h + CD*sinψ)*CD*τs*cosβ*cosρΨ=0.7854+ρ-β…螺纹剪切面的角度 (rad)Ys:外螺纹螺牙根部宽度Ys=(0.125+0.625*ε)*Sε: 螺纹结合比,通常取1。
CD: 外螺纹剪切长度CD=Ys*cosβ/cos(β-Ψ)h: 外螺纹螺牙高度,通常 h=H1=0.541226*SS: 螺纹牙距。
螺栓强度和螺母强度
螺栓强度和螺母强度螺栓和螺母是机械连接中常见的紧固件,它们的强度直接影响着连接件的可靠性和安全性。
本文将从螺栓强度和螺母强度两个方面进行讨论,旨在帮助读者更好地了解螺栓和螺母的性能特点。
一、螺栓强度螺栓是一种常用的连接件,它通过外力作用下的摩擦力来实现紧固,因此其强度是其最重要的性能指标之一。
螺栓的强度主要受到以下几个因素的影响:1.材料强度:螺栓的材料通常是高强度合金钢或碳钢,其抗拉强度和屈服强度决定了螺栓的承载能力。
高强度合金钢螺栓具有较高的材料强度,能够承受更大的载荷。
2.螺纹强度:螺栓的螺纹是其重要的强度部位,承受着连接件的拉力。
螺纹的强度由螺纹形状、牙距和牙型角等因素决定。
常见的螺纹形状有米制螺纹和英制螺纹,其强度性能有所差异。
3.连接方式:螺栓的连接方式通常包括剪切连接和摩擦连接。
剪切连接是指螺栓直接承受剪切载荷,适用于对螺栓强度要求较高的场合。
摩擦连接则是通过螺栓与连接件之间的摩擦力来实现紧固,要求螺栓具有较高的预紧力。
二、螺母强度螺母是螺栓连接中必不可少的配件,它起到固定和紧固的作用。
螺母的强度对于整个连接的可靠性和安全性至关重要,主要受到以下几个因素的影响:1.材料强度:螺母的材料通常与螺栓相匹配,常见的材料有碳钢和不锈钢。
碳钢螺母具有较高的强度,能够承受更大的载荷。
不锈钢螺母则具有良好的耐腐蚀性能,适用于特殊环境下的使用。
2.螺纹强度:螺母的螺纹是其重要的强度部位,承受着螺栓的拉力。
螺母的螺纹形状、牙距和牙型角等因素决定了其强度性能。
螺母的螺纹与螺栓的螺纹应匹配,以保证连接的可靠性。
3.摩擦系数:螺母的紧固力是通过螺栓的预紧力和摩擦力来实现的。
螺母的摩擦系数决定了紧固力的大小,对于连接的可靠性起着重要的作用。
螺母表面的润滑处理和紧固力的控制都会影响摩擦系数的大小。
螺栓和螺母的强度是保证连接可靠性和安全性的重要因素。
在选择螺栓和螺母时,需要考虑其材料强度、螺纹强度和摩擦系数等因素,以满足实际工程的需求。
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。
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。
螺母扭矩系数判定方法
螺母扭矩系数判定方法
螺母扭矩系数的判定主要涉及以下几个方面:
1. 螺纹类型:不同类型的螺纹连接件有不同的标准扭紧系数。
例如,普通螺纹连接件的扭紧系数为倍标准拉力,而高强度螺纹连接件的扭紧系数为倍最小破坏扭矩。
2. 摩擦系数:摩擦系数是指连接件受到的阻力大小,与螺栓、螺母、垫圈等材料以及润滑剂的使用情况有关。
3. 松紧度要求:根据应用场合的要求,确定连接件的松紧程度,不同的松紧程度所需的扭紧系数也不同。
在选择和使用连接件时,需要严格按照相关标准进行,以确定螺母扭紧系数,从而确保安全可靠。
如果想要获取更多关于判定方法的信息,建议请教工业领域从业者,以获得更加全面准确的帮助。
螺母拉力扭力计算公式
螺母拉力扭力计算公式螺母是一种用于连接螺纹零件的机械元件,它通常与螺栓一起使用,通过螺纹的连接方式来固定两个或多个零件。
在工程设计和制造中,螺母的拉力和扭力是非常重要的参数,它们直接影响着螺纹连接的可靠性和安全性。
因此,对螺母的拉力和扭力进行准确的计算和控制是非常必要的。
螺母拉力的计算公式。
螺母的拉力是指螺母在螺栓上的受力情况,它是由螺栓的拉伸力所传递给螺母的。
螺母的拉力可以通过以下公式进行计算:F = T / (K d)。
其中,F为螺母的拉力,单位为牛顿(N);T为螺母的扭矩,单位为牛顿·米(N·m);K为螺纹摩擦系数;d为螺纹直径,单位为米(m)。
从上述公式可以看出,螺母的拉力与螺母的扭矩、螺纹摩擦系数和螺纹直径有关。
在实际应用中,螺母的拉力需要根据具体的工程要求和使用条件来进行计算和控制,以确保螺纹连接的安全可靠。
螺母扭力的计算公式。
螺母的扭力是指在拧紧螺母时所需的扭矩,它是由螺母的拉力和螺纹摩擦力所决定的。
螺母的扭力可以通过以下公式进行计算:T = F (K d)。
其中,T为螺母的扭矩,单位为牛顿·米(N·m);F为螺母的拉力,单位为牛顿(N);K为螺纹摩擦系数;d为螺纹直径,单位为米(m)。
从上述公式可以看出,螺母的扭力与螺母的拉力、螺纹摩擦系数和螺纹直径有关。
在实际应用中,螺母的扭力需要根据具体的工程要求和使用条件来进行计算和控制,以确保螺纹连接的安全可靠。
螺母拉力和扭力的影响因素。
螺母的拉力和扭力受到多种因素的影响,包括螺栓的材料、螺母的材料、螺栓和螺母的表面处理、螺栓和螺母的几何形状等。
在实际应用中,需要综合考虑这些因素来进行螺母拉力和扭力的计算和控制。
首先,螺栓的材料对螺母拉力和扭力有着重要的影响。
通常情况下,螺栓的强度越高,螺母的拉力和扭力就越大。
因此,在选择螺栓材料时需要根据具体的工程要求来进行合理的选择。
其次,螺母的材料也对螺母拉力和扭力有着重要的影响。
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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。