紧固件装配与摩擦系数的关系

紧固件装配与摩擦系数的关系

装配螺栓时要求控制预紧力是通过控制扭矩实现的，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。

摩擦系数是要恒定的范围，安装扭矩是为了达到一定的预紧力而做出的，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。

详细参考：ISO-16047 标准

紧固件装配最重要的指标是预紧力，可是装配时不好检测，其他工艺手段（扭矩法、转角法、屈服点法）都是间接的办法，但在装配中和事后好检测。对工厂来说，螺栓入厂检测扭矩系数比摩擦系数更简洁，因为目前国内螺栓的几何尺寸指标（螺纹精度）基本都过关了（除非太差的小厂出的），关键的材质、热处理、表面处理，通过扭矩系数测试仪很方便的就能检测了。

最大关键因素是在于表面处理。而影响表面处理的因子系表面处理材料的选择、质量及制程管理。

在汽車及机件装配过程中，通常是将螺丝用设定的扭矩锁紧。

螺丝的连接原理是通过依照界定的鎖紧力将所有的部件接合一起而设计。

F（锁紧力）＝M（锁紧扭矩）÷ ( μ× f )

μ＝摩擦系数f＝比例因子

f是比例因子，数值取决于螺丝的几何形状。此公式清楚显示如果是螺丝的扭矩固定，而摩擦系数的平均偏差很高，那么预张力的波动就会很大，这种情况是不被接受的。因为如果摩擦系数太低，可能造成螺丝损伤；摩擦系数太高的话，就不能达到最小锁紧力，螺丝的连接就存在松脱的危险。基于这种情况，设计工程师和品保经理都要求一个稳定的摩擦系数(可计算性)，及尽可能低的摩擦系数的平均变量(安全装配需要)。为了满足这些要求，故常要求在螺丝表面涂覆摩擦系数稳定，使摩擦系数稳定在严格规定的平均偏差范围内。