沈陽緊固件摩擦系數(shù)的影響因素分析！

緊固件擰緊較重要的參數(shù)之一就是摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)決定了扭矩轉(zhuǎn)化為夾緊力的比例，而夾緊力則是螺栓是否被擰緊的重要的考量指標(biāo)。

沈陽緊固件小編通過這篇文章，和各位螺絲君共同探討下，哪些因素會影響緊固件的摩擦系數(shù)。

1.摩擦系數(shù)的測試方法比較及自松脫時的摩擦系數(shù)

說到摩擦系數(shù)的大小，就必須了解摩擦系數(shù)的測試方法，目前被廣泛采用的是ISO16047,各位螺絲君對該測試方法應(yīng)該是非常熟悉了，在此不在多少，這里主要強(qiáng)調(diào)下VDA與ISO16047測試方法的不同之處。

VDA要求摩擦系數(shù)的測試要與批量生產(chǎn)過程中的擰緊盡可能保持一致，具體如下：

保證螺栓頭部與支撐面間較小轉(zhuǎn)角≥360° (用于讓擰緊軸加速到指定速度);

使用固定擰緊軸以200rpm的轉(zhuǎn)速預(yù)擰緊(約為最終扭矩的20% 至 40%);

暫停較少0.2秒(MA = 0 Nm);

使用固定擰緊軸以20rpm的轉(zhuǎn)速擰緊至最終扭矩。

說完摩擦系數(shù)測試方法，我們來看看摩擦系數(shù)的要求數(shù)值，目前德系汽車如大眾，對摩擦系數(shù)要求范圍為0.09-0.15，并允許有0.01的誤差。

2.摩擦系數(shù)的影響因素分析

2.1 表面的潤滑狀態(tài)

影響摩擦系數(shù)主要的因素就是表面的潤滑狀態(tài)，經(jīng)過電鍍和達(dá)克羅涂敷后的緊固件一般摩擦系數(shù)是非常高的。那么對于重要的擰緊部位，務(wù)必要控制摩擦系數(shù)以保證夾緊力可控。

對電鍍類的零件，一般會有單獨(dú)的潤滑工藝，有些電鍍藥水廠商為也有在封閉劑中添加潤滑劑的，這樣緊固件經(jīng)過封閉處理后，摩擦系數(shù)就已經(jīng)能到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求值。而對達(dá)克羅的緊固件，表涂的藥水中一般都含有潤滑劑，經(jīng)過表涂后，摩擦系數(shù)一般能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)值。

2.2 溫度

溫度對摩擦系數(shù)也是有影響的，通常狀態(tài)下，溫度越高，摩擦系數(shù)越低，具體可以參考某螺栓放置在不同溫度后的測試結(jié)果。

2.3 螺栓表面狀態(tài)

對于某些大螺栓，零件在運(yùn)輸過程中，如果振動較大，螺栓表面的磕碰就會比較嚴(yán)重，這種狀態(tài)的螺栓在車間擰緊時會比較容易出現(xiàn)扭矩超窗口報警。

而通過摩擦系數(shù)機(jī)測試摩擦系數(shù)時，因為螺栓區(qū)域消耗扭矩較高，會導(dǎo)致計算出來的摩擦系數(shù)較高。因此，對于大螺栓，要做好包裝，盡可能避免螺栓表面的磕碰。

2.4 螺紋成形形貌

因為螺紋加工的問題，有些螺紋成形不好，出現(xiàn)“雙峰”，該種缺陷可以通過金相法的判定。如圖6左圖所示。相比與螺紋完整的緊固件，該種狀態(tài)的緊固件一般摩擦系數(shù)較高。

2.5 螺紋多次擰緊

螺紋摩擦系數(shù)的控制是通過表面的潤滑，如果潤滑涂層較薄，經(jīng)過多次擰緊后，螺紋潤滑涂層就會被磨掉，進(jìn)而摩擦到基底，甚至?xí)コ鼋饘傧鳎４藭r的摩擦系數(shù)一般都會升高。

而汽車上的某些零部件在整個生命周期里，是需要的重復(fù)裝配的。如果摩擦系數(shù)隨之增大，這對獲得穩(wěn)定的夾緊力是不利的。

因此在摩擦系數(shù)控制時，是需要考察摩擦系數(shù)在多次擰緊后，仍然能保持穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。根據(jù)較新版VW01131要求，緊固件需要在KTL上擰緊5次，在鋁墊片上擰緊2次，仍能滿足摩擦系數(shù)在0.09-0.15之間。

為此，小編建議，在保證摩擦系數(shù)不低于下限的前提下，應(yīng)該較多的涂敷潤滑劑，更能保證摩擦系數(shù)在多次擰緊后，仍能保持穩(wěn)定。

2.6頭下摩擦面

螺栓的法蘭面頭下通常不會是平面，不是內(nèi)凸就是內(nèi)凹，這樣會導(dǎo)致螺栓的頭面摩擦面直徑大小不一樣。

一般情況下，內(nèi)凸會導(dǎo)致摩擦面半徑較小，內(nèi)凹會導(dǎo)致摩擦面半徑較大。如果內(nèi)凸和內(nèi)凹較嚴(yán)重時，會導(dǎo)致頭下的摩擦面僅僅是一天線，這時候的測出的摩擦系數(shù)一般偏大。

此外，一般情況下，內(nèi)凹的法蘭面比內(nèi)凸，更加有利于螺栓連接的可靠性。

3.總結(jié)

摩擦系數(shù)作為螺紋擰緊的重要參數(shù)，其影響因素眾多。其中螺栓自身的潤滑作為影響摩擦系數(shù)較重要的因素，對于重要部位的連接位置，緊固件都是要做潤滑處理的。

此外，溫度、螺栓表面狀態(tài)、螺紋成形形貌、螺紋多次擰緊以及緊固件頭下摩擦面對摩擦系數(shù)都有影響。因此，在緊固件的生產(chǎn)、測試、擰緊過程中，確保減少甚至消除這些因素對摩擦系數(shù)范圍和穩(wěn)定性的影響，保證的螺紋連接系統(tǒng)的可靠。

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