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螺栓緊固和擰松時(shí)的扭矩為什么不相同?

來(lái)源: 時(shí)間:2020-08-24 17:46:52 瀏覽次數(shù):

緊固螺栓或螺母時(shí),施加的扭矩必須克服螺紋摩擦力,螺栓頭或螺母下方的摩擦力以及螺紋的斜面,以便獲得螺栓預(yù)加載荷。


而在擰松時(shí),若組件處于相同條件,施加的扭矩只須克服摩擦力。因此,擰松緊固件時(shí)需要的扭矩更低。該法則有一些例外情況。由于摩擦條件不同,擰松緊固件時(shí)也可能需要更高的扭矩。腐蝕、卡住或表面粗糙會(huì)很大程度的增加摩擦力,從而導(dǎo)致擰松扭矩增加。

1、螺栓的材質(zhì)、形狀,成型工藝、熱處理工藝               

2、螺栓鍍層的厚度、種類和一致性

3、螺栓的預(yù)緊工具及預(yù)緊速度

4、螺栓的潤(rùn)滑劑種類及潤(rùn)滑方式

5、螺栓的使用次數(shù)

6、安裝時(shí)的環(huán)境溫度等

以上因素,大多和摩擦有一些聯(lián)系,如果摩擦過(guò)大、過(guò)小或者不穩(wěn)定,則預(yù)緊力達(dá)不到設(shè)計(jì)意圖。摩擦系數(shù)影響施加于螺栓上的扭矩轉(zhuǎn)化為軸向預(yù)緊力的效率,摩擦系數(shù)愈小,其轉(zhuǎn)化為預(yù)緊力的效率愈高,但通常情況下,效率問(wèn)題并不是主要問(wèn)題。主要的問(wèn)題是:摩擦系數(shù)影響預(yù)緊力的離散度。

實(shí)踐證明:加適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑能夠降低摩擦系數(shù),并能夠減少預(yù)緊力的離散度。下圖為美國(guó)雷蒙德工程研究所采用加和不加二硫化鉬潤(rùn)滑脂的方式,對(duì)汽輪機(jī)缸套用雙頭螺柱進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果:


圖中A是用二硫化鉬潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑所得結(jié)果,可以看出,線束比較集中

圖中B未經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑,線束明顯分散得多。

因此,我們可以得出結(jié)論:采用扭矩法預(yù)緊螺栓時(shí),如需得到準(zhǔn)確的預(yù)緊力,應(yīng)對(duì)螺栓涂抹有效的潤(rùn)滑劑。使用了防松墊圈,緊固扭矩和擰松扭矩的差別會(huì)更大。在緊固時(shí),螺栓頭或螺母與上部墊圈的鋸齒狀表面之間發(fā)生滑動(dòng)。

但是,在擰松時(shí),墊圈的凸輪面之間發(fā)生滑動(dòng),很大程度的降低摩擦力。

     

這是防松墊圈的寶貴特點(diǎn),因?yàn)檩^低的擰松扭矩有助于維護(hù),從而減少停機(jī)時(shí)間。