摘　要：螺紋緊固件在汽車上的應(yīng)用極為廣泛,螺紋聯(lián)接的可靠性主要取決于螺栓的軸向預(yù)緊力,而且螺紋副之間的摩擦系數(shù)對裝配扭矩的大小也起到關(guān)鍵的作用,在螺紋聯(lián)接中,影響緊固件摩擦系數(shù)的因素比較多。主要從墊片硬度、潤滑條件、裝配工藝、配合螺母的表面處理方式4個方面分析對緊固件摩擦系數(shù)的影響。

采用上海天乘”緊固件摩擦系數(shù)試驗(yàn)機(jī)、螺紋摩擦系數(shù)試驗(yàn)機(jī)、螺栓緊固分析系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)件摩擦系數(shù)試驗(yàn)機(jī)、緊固件橫向振動試驗(yàn)機(jī)、防松振動試驗(yàn)機(jī)、容克（安布內(nèi)科）振動試驗(yàn)機(jī)、螺栓模擬裝配系統(tǒng)”對緊固件的相關(guān)測試和分析。

計(jì)質(zhì)量、指導(dǎo)整車廠生產(chǎn)裝配均具有重要意義。前言以輕型載貨汽車某螺栓組為研究對象,從扭緊力螺紋連接因其承載能力強(qiáng)、互換性好、可拆卸矩分配、摩擦系數(shù)變化時軸向預(yù)緊力變化趨勢等等優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代汽車生產(chǎn)制造中應(yīng)用廣泛,對整車質(zhì)方面著手,詳細(xì)研究了螺紋摩擦系數(shù)及支承。

螺紋連接因其承載能力強(qiáng)、互換性好、可拆卸等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代化大生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，對整機(jī)質(zhì)量和安全性能具有重要影響。螺紋連接依靠螺紋副及被連接件之間的摩擦力傳遞載荷，摩擦力的大小與軸向預(yù)緊力有直接關(guān)系。軸向預(yù)緊力過大或過小都會對螺紋連接產(chǎn)生不利影響。軸向預(yù)緊力過小，螺紋連接承載能力、防松性能均達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；軸向預(yù)緊力過大，螺紋接觸面應(yīng)力值較大，容易引起螺紋變形、滑扣等機(jī)械損傷，降低螺紋連接可靠性。因此，為保證螺紋連接滿足連接實(shí)際工作需要，必須確定合理的軸向預(yù)緊力范圍。 

當(dāng)前對螺紋連接設(shè)計(jì)時，因國標(biāo)、行標(biāo)均未對螺紋緊固件的摩擦性能做具體要求，通常采用的方法是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算扭緊力扭，當(dāng)螺紋緊固件與被連接件的表面狀態(tài)發(fā)生變化時，會引起軸向預(yù)緊力過大或過小，導(dǎo)致螺紋連接出現(xiàn)斷裂、松動等質(zhì)量問題。 

螺紋連接緊固過程中所需要的總扭矩力扭為克服螺紋螺旋副之間的摩擦所需要的扭緊力扭與克服支承面摩擦的扭緊力扭之和。

研究分別計(jì)算μf=μs=0.10，μf=μs=0.14，μf=μs=0.16，μf=μs=0.,20，μf=μs=0.25時各部分扭矩所占比例，不同摩擦系數(shù)下各部分扭矩所占比例見表1。

表1 不同摩擦系數(shù)下各部分扭矩所占比例

摩擦系數(shù)

軸向預(yù)緊力扭矩Tf

螺紋摩擦消耗扭矩Tp

支承面摩擦消耗扭矩Tw
由表1可知，螺紋連接件在擰緊過程中，只有約10%的扭矩用于產(chǎn)生軸向預(yù)緊力，其余90%的扭矩用于克服摩擦。隨著摩擦系數(shù)增加，用于產(chǎn)生軸向預(yù)緊力的扭矩所占總力矩百分比逐漸降低，扭矩利用率也逐漸降低，在總扭矩力不變的情況下，可能會出現(xiàn)實(shí)際軸向預(yù)緊力小于理論值的問題，影響螺紋連接設(shè)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)。因此，必須充分重視螺紋連接摩擦系數(shù)的研究。 
螺紋連接中，隨著螺紋摩擦系數(shù)和支承面摩擦系數(shù)增大，軸向預(yù)緊力明顯減小，當(dāng)螺紋摩擦系數(shù)大于0.35、支承面摩擦系數(shù)大于0.3時，軸向預(yù)緊力降低趨于穩(wěn)定。因此，實(shí)際生產(chǎn)中必須將螺紋緊固件的摩擦系數(shù)控制在一定范圍內(nèi)，以防止軸向預(yù)緊力過大或過小，避免因螺栓斷裂、松動等質(zhì)量問題導(dǎo)致螺紋連接功能失效。