高強(qiáng)度螺栓失效與摩擦系數(shù)的關(guān)系
在前面公式(1)中的扭矩系數(shù)，它包括了扭矩與載荷之間關(guān)系的一切影響因素，即包括摩擦、扭轉(zhuǎn)、彎曲、螺紋的塑性變形和其它影響因素。故實際的扭矩系數(shù)值是有一定分散度的。這其中摩擦因素在整個擰緊過程中的影響最為明顯。而一般標(biāo)準(zhǔn)螺栓的裝配擰緊扭矩，其數(shù)據(jù)一般都是在假定摩擦因素不變的條件下給定的，這也就是說，其裝配擰緊扭矩并沒有充分考慮不可避免的摩擦因素對裝配扭矩及螺栓軸向預(yù)緊力的影響。
從圖10中可看出，對于施加在螺栓上的裝配擰緊扭矩，用于螺栓伸長的扭矩只占13%，而將近87%的扭矩都消耗在螺紋副及螺栓頭下的摩擦上。當(dāng)由于其它各種條件的影響而使摩擦系數(shù)減小時，分配于摩擦消耗上的扭矩將減少，相應(yīng)的使分配于螺栓伸長的扭矩增大，使螺栓上承受的軸向預(yù)緊力增大。這樣，即使施加相同的裝配擰緊扭矩，螺栓上承受的軸向預(yù)緊力也是不一樣的。摩擦系數(shù)在0.2以下附近時，隨著摩擦系數(shù)的減小，預(yù)緊力迅速地增大，甚至是成倍地增大。而通常螺栓零件的摩擦系數(shù)取值接近于0.2。影響摩擦系數(shù)的因素包括螺栓的潤滑條件、螺栓的表面處理狀態(tài)、螺紋副的螺紋配合精度等。
從實際試驗情況來看，圖11即使是一批螺栓,其摩擦系數(shù)散差也非常大，甚至?xí)杀兜卦龃蠡驕p小。所以，在不可避免的摩擦系數(shù)散差影響下，即使施加相同的裝配擰緊扭矩，螺栓實際所承受的預(yù)緊力相差很大。當(dāng)摩擦系數(shù)減小，致使預(yù)緊力急劇增大而超過零件材料的屈服極限時，零件便會發(fā)生永久塑性伸長變形，以致斷裂。圖11 在給定裝配扭矩下，不同摩擦系數(shù)對應(yīng)的預(yù)緊力.
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