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拧紧螺栓时有哪些注意事项?这几点原因你考虑过吗?

2026-01-29 08:43:41
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  在拧紧螺栓时,一般通过对螺栓(和螺母)施加扭矩,以在螺栓上产生目标轴向力;

  假设螺栓的公称直径为(d),则产生目标轴向力(Fb)所需的扭矩(Tt)可按下式进行计算;

  由上述公式可知,扭矩系数K随着螺纹啮合面摩擦系数μth和螺栓(和螺母)支撑面摩擦系数μnu的变化而发生变化;

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  施加在螺栓上的扭矩,用于克服螺纹副的摩擦力和螺栓(和螺母)支撑面的摩擦力,以及转化为夹紧力,这些分别对应扭矩系数方程式的第1项和第2项,以及第3项;

  通常情况下,实际转化为螺栓夹紧力的扭矩仅占10%,其余50%用于克服螺栓(和螺母)支撑面的摩擦力,40%用于克服螺纹副的摩擦力,这就是 541 规则;

  1.若表面条件和螺栓(和螺母)润滑剂发生变化,则摩擦系数µth和µnu也会发生变化,那么,轴向力Fb也会随之发生显著变化;

  举例如下;不锈钢内六角圆柱头螺栓M5×25,材料A2-70(永久伸长率0.2%,屈服强度450N/mm²),在紧固时的轴向力不允许超过屈服强度的70%,在不同表面处理情况下,螺栓的轴向力如下表;

  通过表面处理来减小螺牙表面的摩擦系数后,与未经过表面处理的螺丝相比,即使用相同的扭矩,也可获得较大的轴向力;在采取减小摩擦系数时,要注意适当减小调整扭矩(避免轴向力过大);

  另一方面,摩擦系数的减小(扭矩应随之降低),还可以抑制摩擦热的产生,防止螺丝粘连或烧结;

  比如,螺栓①的摩擦系数为0.12(润滑剂为机油),经计算K为0.164;螺栓②的摩擦系数为0.08(润滑脂为二硫化钼),经计算K为0.115,则螺栓①产生的轴向力约为螺栓②的70%;

  在拧紧螺栓时,注意必须选择与目标螺栓轴向力相匹配的强度等级(屈服应力)和摩擦系数;

  3.在同样扭矩下,不同的操作人员锁附时,轴向力也会有一定的不同;其原因是由于拧紧速度和表面接触的变化,导致摩擦系数发生变化,扭矩系数K也随之变化;

  4.采用相同的扭矩锁紧同一螺栓,一旦拆下螺栓,并再次锁紧时,表面的状态也会变化,螺栓的轴向力也会随之变化;

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  以粗牙螺栓为例,若第1次锁紧的摩擦系数为0.1,第2次锁紧的摩擦系数为0.2,则K从0.14变为0.26,那么,0.14/0.26=0.54;即第2次的轴向力为第1次的54%;

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