
最近,有一位粉丝向螺丝君咨询了一个有趣的问题:在总摩擦系数基本相同的情况下,头部和螺纹牙摩擦系数差异过大对拧紧结果的影响。这个问题引起了广大粉丝的极大关注,大家都想要了解更多。
在螺栓设计过程或制定摩擦系数标准时,我们是否只需关注总摩擦系数是否在规定的范围内,而忽略螺纹和支撑面的分项摩擦系数呢?这是一个值得深入探讨的话题。
一、主机厂的摩擦系数要求实例
螺丝君研究了诸如VW、GM、BMW和Benz等国际知名汽车主机厂的摩擦系数标准。
1. VW标准不仅要求总摩擦系数在0.09-0.15的范围,而且对螺纹摩擦系数和支撑面摩擦系数都有明确要求。如果测试结果显示超过这个范围但还在一定的缓冲范围内,可以进行再次测试。
2. GM标准在进行扭拉试验和摩擦系数试验时,对摩擦系数的具体要求较为模糊,但强调了各项摩擦系数都应满足范围要求。
3. BMW和Benz的标准则对摩擦系数的各项要求非常明确。
从这些标准可以看出,大部分主机厂对总摩擦系数、螺纹摩擦系数和支撑面摩擦系数都有明确的要求,并不是只关注总摩擦系数。
二、扭矩法拧紧时的摩擦系数分析
在总摩擦系数保持不变的情况下,如果螺纹和支撑面的摩擦系数存在较大的差异,会对按照VDI 2230标准或VW等相关标准计算出的拧紧扭矩目标值产生怎样的影响呢?
以M12x1.5-10.9螺栓为例,经过深入研究分析发现,只要总摩擦系数保持不变,无论螺纹和支撑面摩擦系数如何变化,预紧力都不会发生显著变化。也就是说,对于扭矩法拧紧,控制好总摩擦系数或扭矩系数是关键,无论分项摩擦系数差异多大,按照正常摩擦系数范围计算出的拧紧扭矩作为目标扭矩,对最终的预紧力影响并不大。
三、扭矩转角法拧紧的分析
对于采用扭矩转角法过屈服拧紧的情况,由于涉及到螺栓的屈服点,情况会有所不同。在这种情况下,螺纹摩擦系数的大小不仅影响螺栓拧紧到屈服时的预紧力大小,还会显著影响拧紧扭矩的结果。对于采用扭矩转角法过屈服拧紧的情况,需要特别关注并管控螺纹摩擦系数和支撑面摩擦系数。
对于总摩擦系数相同但螺纹和支撑面摩擦系数不同的情况,对拧紧结果的影响主要体现在两个方面:对于扭矩法拧紧影响较小,可以忽略不计;而对于扭矩转角法拧紧,则需要更细致的管理并考虑更多细节,以准确达到预定的紧固效果。本文对此问题的分析仅供参考,欢迎各位交流探讨。如有任何疑问或建议,请关注螺丝君微信公众号“GAF螺丝君”,进行进一步的交流讨论。
