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表面处 理工艺对螺纹紧固件装配性能影响的研究


通过对 不同表面处理的螺栓进行扭矩-夹紧力试验,获得摩擦性能与扭矩/夹紧力的关系,研究不 同表面处理工艺对螺纹紧固件装配性能的影响。结果表明,采用先 进的表面处理技术可以控制螺栓的摩擦系数和散差,提高螺 栓的轴向夹紧力。

1 、前言

      螺纹连接(特别是 承受动载荷的重要螺纹连接)的根本 目的是利用螺纹紧同件将被连接件可靠地装配连接在一起,装配的 实质是将螺栓的轴向夹紧力控制在合适的范 围。螺栓轴 向夹紧力范围取决于连接结构的功能、零件强度、工艺控 制方法及控制精度等多方面因素,轴向夹 紧力同时受到联接副摩擦特性的影响。螺栓紧同件的拧 紧是克 服支撑面摩擦和螺纹间摩擦的过程,对六角头螺栓而言,拧紧时总能量的90%,用于克服摩擦,只有约10%的能量 用于提供轴向夹紧力螺纹紧同件的摩擦 系数受其材质、表面处理工艺、制造流 程和螺纹精度等诸多因素的影响,世界各 主要汽车公司对螺纹紧同件摩擦系数的控制范围是,BMW: 0.09~0.15, Ford:0.11~0.17,GE:0.10~0.16,VW:0.09~0.15,FAW:0.08~0.14。

2、试验研究

      以M16×1.5(10.9级)螺栓为研究对象,制造丁艺流程采用热(处理)前滚丝和热(处理)后滚丝两种,表面处 理工艺分别为电镀、电镀+涂膜、环保电 镀(C347)和锌铝涂层(T647),螺栓的 摩擦性能试验在SCHATZ摩擦性 能试验机上进行,试验依据为GB/T16823.3《紧同件扭矩-夹紧力 试验》。

试验规范:拧紧至240 N

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