摩擦系数会影响最终的预紧力,这方法大家都已经比较认同和重视,但是,对于自锁螺母大家是如何进行控制的呢?
在非正常拧紧扭矩的场合,例如,前减震支柱中活塞杆拧紧螺母,m10的标准螺距对照表,如图1,由于此处活塞杆的台阶和top mount之间接触面积较小;同时,根据受力要求,此处不需要很大的夹紧力即可满足外部载荷要求,因此,减震器顶端螺母往往不需要设计很大的拧紧扭矩。
从这个方面来说,自锁螺母的摩擦系数的确定,是非常重要的。
图 1 减震器活塞杆安装螺母
VDI2230中对自锁螺母类零件扭矩的描述。
VDI2230中对于自锁螺母的拧紧扭矩有如下描述,见下图。
某合资主机厂对自锁螺母的图纸要求
某合资主机厂图纸如图2,自锁螺母M10x1.5-10图纸要求第一次最大旋入扭矩14Nm,第一次最小旋出扭矩2Nm,第五次最小旋出扭矩1.4Nm。
这些旋入旋出扭矩基本与GB/T3098.9标准一致。同时要求,在36.1kN时,拧紧扭矩为38.0Nm-52.0Nm,扭矩范围差只有14Nm,没有给出特别的摩擦系数要求。而正常该主机厂要求的摩擦系数为0.10-0.16摩擦系数时,扭矩范围会达到30Nm。
图 2 某合资主机厂11516077自锁螺母图纸
初步判断,此处摩擦系数范围为:非某合资主机厂的正常紧固件摩擦系数范围数值,故需分析出这种仅要求预紧力和扭矩范围的自锁螺母的摩擦系数范围,以便较准确的校核分析采用自锁螺母处的相关接头处轴力、扭矩等。
对满足该图纸要求的量产自锁螺母进行检测,测量其预紧力和拧紧扭矩的关系,并从中推算出摩擦系数。
根据编制的计算程序,可以计算出摩擦系数范围0.0635-0.0937,该摩擦系数比某合资主机厂正常紧固件摩擦系数范围0.10-0.16低非常多,由此可见:需要对自锁螺母计算摩擦系数的重要性。
计算结果,见表1。
M10是标准公制螺纹,其标准螺距分为粗牙螺距和细牙螺距,粗牙螺距为1.5的,标注为M10;细牙螺距有1.25、1、0.75、0.5,分别标注为M10×1.25、M10×1、M10×0.75和M10×0.5等等。螺距,基本物理概念用语,指螺旋。
螺纹规格M
M10是公制粗牙螺纹,螺距为1.5毫米。M10还有螺距为1.25毫米和0.75毫米的细牙螺纹,但如是细牙螺纹应该写出螺距,否则默认为粗牙螺纹。出自国标《GB/T 193-2003 普通螺纹 直径与螺距系列》。
M10
“M10”的标准螺距应该是1.
螺栓头端面外径Dwmin
mm
螺栓孔直径DB
mm
螺纹最小摩擦系数μGmin
端面最小摩擦系数μKmin
螺纹最大摩擦系数μGmax
端面最大摩擦系数μKmax
最小预紧力
N
最大预紧力
N
螺栓性能等级
级
扭矩的离散度ΔMA
螺纹规格M
M10
螺纹公称直径d
mm
螺纹螺距P
mm
螺纹高度H
mm
螺纹中泾d2
mm
螺纹小径d1
mm
螺纹圆弧小径d3
mm
螺纹应力截面积AS
mm2
螺栓头端面外径Dwmin
mm
螺栓孔直径DB
mm
螺栓头摩擦直径DKM
mm
螺纹最小摩擦系数μGmin
端面最小摩擦系数μKmin
螺纹最大摩擦系数μGmax
端面最大摩擦系数μKmax
最小预紧力
N
最大预紧力
N
螺栓性能等级
最小屈服强度Rp0.2
Mpa
最大拧紧扭矩Mamax
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Nm
最小拧紧扭矩Mamin
Nm
最小预紧力Fmmin
KN
最大预紧力FMmax
KN
最小拧紧扭矩Mamin
Nm
m10螺距多少,紧固件咨询顾问俞文龙认为m10的普通螺距应该是1.5mm。紧固件咨询顾问俞文龙认为,最好自己查相关资料,网上得来总是假,碰到不懂装懂的,随便应答的,根本就是假的或骗人的就直接误导你,甚至害惨你。轻者产品。
最大拧紧扭矩Mamax
Nm
表1 根据图纸要求的预紧力和拧紧扭矩推算摩擦系数
从测试结果来看,摩擦系数完全在理论计算范围0.0635-0.0937内。
从实际测试结果来看,理论计算摩擦系数的程序是合适的。
图 3 自锁螺母摩擦系数测试结果
螺丝君经验总结
对于自锁螺母,如果拧紧扭矩为正常的扭矩,计算拧紧扭矩时候不需要加上螺纹部分的旋入扭矩,因为,此时正常拧紧扭矩预紧力比较高。
m10柱头螺栓螺距是:0.7mm M4、M5、M6、M8公制螺纹螺距分别为:0.8mm、1.0mm、1.25mm、1.5mm 柱头螺栓主要为塑料材质,又称塑料紧定螺钉,无头,直接在螺柱端面开槽,有内一字槽和内六角槽两种槽型供选择,安装后螺柱。
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