青贮粉碎秸秆打捆机包膜机
 

  德系车,像奔驰、宝马、奥迪、大众等对螺栓摩擦系数的要求数值都较低,如下图所示,最低可以到0.09,部分厂商可放宽至0.08,相比于美系车、法系车、日系车螺栓摩擦系数,都是更低的。德系车螺栓摩擦系数最大值为0.15或0.16。螺丝君了解到,很多德国螺栓厂商还是会把摩擦系数做到0.08-0.10,走标准下限,那么摩擦系数低到底有啥好处呢?

  根据该公式,对于特定的装配扭矩MA,摩擦系数越高,装配轴力则越小;摩擦系数越低,装配轴力则越大,螺纹摩擦系数和端面摩擦系数都会影响装配轴力。通常情况下扭矩对夹紧轴力的转化率约为8-16%,具体转化的浮动值主要受摩擦系数影响,摩擦系数越低,转化率就越高。

  螺栓拧紧的最大的目的就是为了获得夹紧轴力以抵抗外载荷。因此,低摩擦系数螺栓夹紧轴力会更大,拧紧后不容易产生松动等失效。

  下图所示为常用尺寸和螺距的螺栓,产生自松脱时最低摩擦系数值,范围为0.030-0.052,远低于德系车螺栓最低摩擦系数要求值0.09,因此没有自松脱风险。此外,细牙螺栓发生自松脱的摩擦系数更低,例如M10*1螺栓发生自松脱的摩擦系数值为0.030,低于M10*1.5螺栓发生自松脱的摩擦系数值为0.046。

  螺丝君参观过德系品牌的总装车间,车间采用又粗量程又大的拧紧轴比例相比来说较低。对于同等级的车,连接位置承受的外载荷基本接近,因为德系车螺栓的摩擦系数低,甚至走标准下限,使得连接位置获的相同夹紧轴力,拧紧扭矩可以更小。

  例如某螺栓,尺寸M16,螺距1.5mm,等级10.9级,外六角法兰螺栓(被连接件孔径:17.5mm,外法兰尺寸33mm),屈服强度为中值1000Mpa。

  上图为在其他参数不变的情况下,螺栓摩擦系数范围为0.08-0.29,拧到屈服点的理论计算扭矩,随着摩擦系数的增加,扭矩几乎线性上升。螺栓摩擦系数为0.2的拧紧扭矩是螺栓摩擦系数为0.08的2倍,数值相差很大,这也导致低摩擦系数螺栓的拧紧工具扭矩量程明显低,工具也会更小巧,成本更低。

  德系车螺栓的低摩擦系数配合过屈服扭矩转角法的应用,可以最大限度上利用螺栓,连接位置的夹紧轴力更高。

  根据上面公式,影响装配轴力的重要的因素有螺栓屈服强度和螺纹摩擦系数。螺纹摩擦系数越高,装配轴力越低;螺纹摩擦系数越低,装配轴力越高;必须要格外注意的是,端面摩擦系数对轴力不产生一定的影响,只会影响最终的装配扭矩。

  因此,为了获得相同夹紧轴力,螺栓的尺寸和等级可以更低,连接位置的螺栓数量可以更少,被连接件的孔洞尺寸也可以更小。螺丝君了解到,德系车底盘应用的大螺栓尺寸最大为M14,等级最高为10.9级,而且仅少数位置使用这个尺寸螺栓。相比于其它车应用M16甚至M18的螺栓,德系车的连接副结构会更紧凑。

  德系车上螺栓是否能重复使用是分类管理的,对于过屈服拧紧的螺栓,因为第一次拧紧已经消耗了螺栓的塑性,重复使用容易造成螺栓颈缩断裂失效。

  但对于扭矩法不过屈服拧紧的螺栓是可以重复使用的,因为第一次拧紧时部分润滑涂层已经被破坏,螺栓再次拧紧时,其摩擦系数往往会更高。因此,为增加螺栓重复使用次数,更低的摩擦系数是有利的。依据相关的测试结果,低摩擦的螺栓(约0.08-0.09),在经历3-5次重复拧紧后,摩擦系数仍能保持在0.11左右,这样的螺栓再次拧紧时,更不容易有松动失效的风险。