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螺栓緊固和擰松時的扭矩為什么不相同?

來源: 時間:2020-08-24 17:46:52 瀏覽次數(shù):

緊固螺栓或螺母時,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,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,擰松緊固件時也可能需要更高的扭矩。腐蝕、卡住或表面粗糙會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、螺栓的潤滑劑種類及潤滑方式

5、螺栓的使用次數(shù)

6、安裝時的環(huán)境溫度等

以上因素,大多和摩擦有一些聯(lián)系,如果摩擦過大、過小或者不穩(wěn)定,則預(yù)緊力達(dá)不到設(shè)計意圖。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,效率問題并不是主要問題。主要的問題是:摩擦系數(shù)影響預(yù)緊力的離散度。

實踐證明:加適當(dāng)?shù)臐櫥瑒┠軌蚪档湍Σ料禂?shù),并能夠減少預(yù)緊力的離散度。下圖為美國雷蒙德工程研究所采用加和不加二硫化鉬潤滑脂的方式,對汽輪機(jī)缸套用雙頭螺柱進(jìn)行試驗的結(jié)果:


圖中A是用二硫化鉬潤滑脂潤滑所得結(jié)果,可以看出,線束比較集中

圖中B未經(jīng)過潤滑,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,如需得到準(zhǔn)確的預(yù)緊力,應(yīng)對螺栓涂抹有效的潤滑劑。使用了防松墊圈,緊固扭矩和擰松扭矩的差別會更大。在緊固時,螺栓頭或螺母與上部墊圈的鋸齒狀表面之間發(fā)生滑動。

但是,在擰松時,墊圈的凸輪面之間發(fā)生滑動,很大程度的降低摩擦力。

     

這是防松墊圈的寶貴特點,因為較低的擰松扭矩有助于維護(hù),從而減少停機(jī)時間。