一、紧固件的摩擦系数简介在汽车装配中，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，紧固件的锁紧功能尤为重要。紧固件以内外螺 纹制品旋合来呈现其连接及其紧固的机械性能。锁紧时需要施加一个扭力来产生一 个轴向夹紧力F,太高的轴力会使紧固件断裂，太低的轴力紧固件锁不紧。目前的 装配工艺上最经济可行的方法是通过控制扭矩T来间接实现对轴向夹袅C日啤T ^袅中拇恭U潜唇又柿康闹匾蛰兀菟G呐』艄淌且桓隹朔£恋墓蹋 谡庖还讨写嬖涿菸聘彻哪£良岸嗣婺£痢6 跋煽^袅中闹饕蛰爻耸褂玫墓产 吠芭』舟乍椒《饨褪墙艄碳 哪Z系数。摩擦系数是一个明确的物理概念，主要取决 于摩擦面的材料、表面处理状态和润滑条件。在车厂的标准中均有对不同表面处理 后零件提出相应的摩擦系数要求（镀锌、磷酸盐、有机涂层、锌镣镀层等）二、常 用规范ISO 16047 :紧固件摩擦系数的测试方法DIN 946 :紧固件摩擦系数的测试 方法NES D3002:紧固件摩擦系的测试方法VW01126:栓装配的超弹性拧紧方法 ISO 2320:预置扭矩矩形型螺帽.机械及功能特性VW01129 :公制纹机械连接的摩擦 系数规定JISB1084:紧固件摩擦系数的测试方法GB/T16823-3:纹紧固件拧紧试 验方法VW01131 :摩擦系数说明 三、相关基本概如何建”正确的”锁紧扭Clamp Torque扭系数公式：K = T/D x F 或 T = K x D x FT :扭TorqueK :扭系数
Torque coefficientD :纹直径DiameterF :轴ForceTension或LoadK值一般使用 0.2 作 为考值在同况下会在0.1 0.5间变化基本概-如何计算”正确的”锁紧扭“用扭-伸
Torque-Tension公式决定锁紧扭M10xl.5 10.9级名幺会被使用多少扭锁紧T 0.2 x 0.01m X 36075N 72.15 Nm 60 Max Ts 公式 K = 17 D x F 120 TK x D x F 100 40 Total torque in Nm 80使用75的保证Force in kN扭系如果60荷重时所产生的0.1 时会怎样40扭实施锁紧20 0.4时会怎样20是最适当的0 0 0 200 400 600 800 Angle summary in 通常用保证荷重的75锁紧是希望在材的弹性限线性范围内组
基本概-同表面处的锁紧扭比较60 Max Ts Max 60 120 60 100 40Total torque in Nm Total torque in Nm 80 40 Force in kN Force in kN 40 60 20 40 20 20 20 0 0 0 0 0 200 400 600 800 0 200 400 600 800 1000 Angle summary in Angle summary in 镀 锌：K 值 0.22 美加：K 值 0.12 M10xl.5 10.9 级丝 75 Proof Load 为 36.1 KN K 0.22 时 0.22 x 0.01m x 36100 N 79.4 Nm K 0.12时 0.12 x 0.01m x 36100 N 43.3 Nm 者 搞错会怎样 基本概-摩擦系Coefficient of Friction摩擦系包括作用於组件之纹接触面 的摩擦系卜iTh和栓或帽承受面与被锁紧物接触面的摩擦系卜LH总摩擦系以叮ot或 口ges表示。T P公式tot F 2 0.578 d 2 0.5 Db d2 纹有效径Db承受面的平均直 径F保证荷重或夹紧荷重T保证荷重F时的锁紧扭P牙距在弹性限范围内， 扭系K大约为总摩擦系tot摩擦系的1.5倍左右因此规范中之总摩擦系贝。t值大 都 以0.13采用DIN 946牙部摩擦系数和头部摩擦系数公式 牙部摩擦系uth由牙部 扭矩/挟持比除以大概的公式决定：d2纹有效径Db承受面的平均直径F保 证荷重或夹紧荷重T保证荷重F时的锁紧扭P牙距th牙部摩擦系头部摩擦 系ub由头部扭矩/挟持比除以大概的公式决定：T牙部扭矩th Ub头部摩擦系数 Tb牙部扭矩7承受面同基本概-同表面处的摩擦系比较表面处理测试件K Tot K/p Tot Ford S442 Cls.8.8 Hex Bolts 0.140.1 1.4GM4345- Trivalent Zinc 3/8-16-Gr.8 0.130.11 1.18Zinc Trivalent GM4345M Cis 10 Steel Hex Nuts 0.15 0.11 1.36 Magni 565 Cis. 10 Steel Hex Nuts 0.125 0.09 1.39 Dacromet 320L Cls.10 Steel Hex Nuts 0.17 0.12 1.41 PS-5873L GM6189 Cis. 10 T-BOLT 0.165 0.122 1.35 JS600 Cis. 10 Steel Hex
Flange Nuts 0.15 0.11 1.36 Zinc Nickel Alloy Cis.10.9 Steel Machine Screw 0.2 0.15 1.33 Zinc-Nicket Cr 3 Flange U Nuts 0.32 0.23 1.4 Nuts/Zinc platingWax Cls.10 Steel Nuts 0.14 0.1 1.4 GM7111 Bolts Cls.10 Steel Nuts 0.125 0.088 1.43 Black Electrocoat Cls.,9.8 Hex bolts 0.17 0.125 1.35 Zinc Trivalent JS600 Cls.l0 Steel Nuts 0.14 0.1 1.4 Zinc Clear Cr 3 8um Cis.9.8 Hex Bolts 0.178 0.137 UZinc Phosphate/ GM6047 Hex boltsSurrogate bolts 0.126 0.091 1.39四、摩擦系数的测试装置包括:测设备系统测试 栓帽替代栓华司/垫片测设备系统测试机器的刚性，包括负荷器和测试的固定装置 在整个测试时是被固定的，并能以自动或手动方式旋转以实施锁紧扭测试装置应 有能去承受组合时的挟持及承面摩擦的扭矩，而 会造成明显的可被测变形或移位 仲裁时：锁紧应使用可控制的电动工具与一固定的旋转速实施，其结果应由电子 的方式记录。其余规定如下表:不同标准对摩擦系数和夹持力的要求汽车厂商一般都 会要求他们的产品要符合某个标准中的摩擦系数规范，测试中也需要对夹持力的值 进行设定。具体参照下面两个表格。12测试件前处：进测试时使用到配合件测试 华司、测试承受板、测试帽、测试栓、测试丝上所有的油脂、油或其他污染的痕迹 应在测试前被去除。可以使用超音波方法和适当的溶剂依据安全的适合程序去除。 为防止争议，去污的程序应在合约时由双方所同意。适合测试的件：因件的构造或 尺寸上之因素能实施测试时，应使用适当的紧固件以相同的制造生产过程后进测试 评估。这应在合约时由双方所同意通常用M10xl.5x 50到60的角头栓作为替代性 丝）测试承受板或测试华司可以使用测试板或测试华司作为测试锁紧承受面。 测试华司应乾净无毛边和无尖锐的边缘。测试板或测试华司在测试过程中应防止转 动。一只新的测试华司或承受面应只能使用一次。测试承受板或测试华司的规定测 试栓丝和帽栓长:当帽组装进入靠在测试板定位后，栓从尾端起至少应有2P纹的长 凸出通过帽。栓纹 长至少应有2P纹位於握取长中。纹应用滚制造，纹表而应无毛 边或其他污染以可能影响帽的性能的精确决定。测试栓应有一平的尾端和倒角。 栓纹的脱碳应在ISO 898/1等级3/4 H的范围内。测试帽的纹应使用攻牙生产。纹 表面应无毛边或 其他污染以可能影响栓的性能的精确决定。每支栓或帽只能使用 一次。各规范对测试栓帽的要求五、测试程序・1使用符合第上述规定之测试设备 和测试装置实施测试。每次实施测试时应使用一组新的丝、帽和华司或测试板， 以及选用相配合性能等级如10.9级的栓搭配10级的帽。栓或丝应可低於C1.8.8或 Gr.5级的性能等级，其纹应使用滚制制造。因为产品形、尺寸或其它原因而无法 测试时，在顾客的同意下可以使用与产品相同表面处过程的替代性栓或丝测试。为 仲裁的目的，件在电镀后的24小时之内应可 被测试。和应在10迫 到35。。的温 范围内实施测 试。所有的油脂或其他的污染物应在测试前被去除。这些测 试件可 使用适当的溶剂去除。测试程序-2除非另有规定，否则可以使用旋转栓丝或旋转 帽的方式实施测试。在帽和夹具之间的栓纹应至少有2个完全牙，凸出之纹最少应 能有帽之厚以能充分的支撑和达到锁紧作用。测试华司或测试板在整个测试期间 必须防止转动。依据要求设定至规定的锁紧扭、轴和转速和实施测试。在要求摩 擦系测试态下，其锁紧扭或轴 应在一线性 弹性限的范围内实施，通常以试件保证 荷重的75实施。测试结果的评估可以根据各公式和所绘制之图形计算出。QA
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