总的来看,德系车的摩擦系数数值哀求较小,最低哀求为0.08;日系车的摩擦系数数值哀求较大,最高哀求达0.3以上。除了摩擦系数的绝对数值不同,摩擦系数的测试方法也有所差异,例如螺纹摩擦系数会受选用对手件的影响,而头部摩擦系数会受选用垫片的影响,那么,该如何选择垫片以及对应的测试方法是什么呢?
1、摩擦系数测试事理
摩擦系数的数值是打算数值,数值是通过螺栓拧紧后的丈量的扭矩、轴力和几何参数打算得到。
参数含义:
μtot:总摩擦系数,
μth:螺纹摩擦系数,
μb:头部摩擦系数,
T:总扭矩,
Tth:螺纹扭矩,
Tb:头部扭矩,
P:螺距,
d2:螺纹中径,
Db:头部摩擦直径,
F:轴力
摩擦系数测试过程中会丈量3个参数,T:总扭矩、Tth:螺纹扭矩、F:轴力,总扭矩减去螺纹扭矩即Tb:头部扭矩,Db:头部摩擦直径须要根据实际零件摩擦状态实测。
总摩擦系数打算公式:
公式1
螺纹摩擦系数打算公式:
公式2
头部摩擦系数公式:
公式3
由公式2可知,螺纹摩擦系数测试采取的对手件不同,其Tth:螺纹扭矩就会不同,纵然是相同的被测试紧固件,打算出的螺纹摩擦系数也是不同的。
由公式3可知,头部摩擦系数测试采取的垫片不同,其Tb:头部扭矩就会不同,纵然是相同的被测试紧固件,打算出的头部摩擦系数也是不同的。
由于螺纹摩擦系数和头部摩擦系数不同,也会导致μtot:总摩擦系数不同。
2、摩擦系数测试对手件
测试螺栓摩擦系数利用的对手件称为标准螺母,测试螺母摩擦系数利用的对手件称为标准螺栓。目前ISO 16047哀求利用的对手件有两种选择,一种是无表面处理且脱脂除油的标准件,另一种是电镀,并脱脂。
而VW01131哀求的表面为电镀锌无润滑处理。
而目前较多主机厂哀求一样平常为电镀锌、无润滑的表面处理。
3、摩擦系数测试垫片
根据实际被连接件的状态,目前摩擦系数测试垫片共三类,即钢垫片、油漆板垫片和铝合金垫片。
标准ISO 16047哀求采取的垫片为钢垫片,分为两种:
一种是HH型(高硬度)垫片,
另一种是HL型(低硬度)垫片。
HH型(高硬度)垫片硬度范围为50-60HRC,表面粗糙度为Ra 0.2-0.8。HL型(低硬度)垫片硬度范围为200-300HV,厚度≤3mm时的最大粗糙度为Ra 1.6,厚度3-6mm时的最大粗糙度为Ra 3.2。
目前采取钢垫片测试摩擦系数的运用最广泛,本钱低,垫片测试后打磨可再利用,测试测试方法和程序也较大略。
采取油漆板垫片运用较广泛的参考标准为VW01131,油漆板为钢制,非合金热轧带钢,最高硬度130HV,厚度为(2±0.2)mm,油漆的厚度为22±5μm。
采取铝合金板垫片运用较广泛的参考标准为VW01131,铝合金材料型号为AlSiMgMn,厚度:≥5mm,硬度:100±20HB,表面铣削:研磨和精加工,表面粗糙度Rz=15±5 μm,用过的垫片许可再次铣削利用。
比较于钢垫片,油漆板垫片和铝合金板垫片的本钱较高,油漆板垫片常日只能一次,铝合金垫片再次利用也须要重新加工。目前采取这两种垫片来掌握摩擦系数主机厂也越来越多,其紧张目的是为了让摩擦系数的测试状态和实际连接件的状态保持同等,实际零件的拧紧轴力也能得到担保。
4、测试方法
钢垫片
ISO 16047对钢垫片上摩擦系数测试方法相对大略。对付M3-M16的紧固件,拧紧转速为10-40rpm;对付M16-M39的紧固件,拧紧转速为5-15rpm;拧紧的轴力为75%担保载荷,摩擦系数的评价点也是75%的担保载荷。
而VW01131的测试方法相对繁芜,本文紧张先容常用的扭矩法。
油漆板垫片
(1)高转速(200rpm)拧紧至预紧扭矩(见下表),旋入角度≥360°
(2)停顿1-2s(用于转速切换)
(3)低转速(20rpm)拧紧至终紧扭矩(见下表)
(4)停顿1-2s(用于正反转切换)
(5)低转速(20rpm),松退至起始点,需勾留10~15s旁边。
(6)重复4次1-5程序步骤,完成测试
油漆板上共测试5次,哀求5次的摩擦系数均在标准值范围,摩擦系数的评价点为75%的担保载荷。
铝合金垫片
(1)高转速(200rpm)拧紧至预紧扭矩1(见上表),旋入角度≥360°
(2)停顿1-2s(用于转速切换)
(3)低转速(20rpm)拧紧至预紧扭矩2(见上表)
(4)低转速(20rpm)旋转90°,对付1×d至4×d的夹紧长度,达到预紧扭矩2后的标准进一步旋转角度为90°。对付较小的夹紧长度,它会进一步旋转45°,而较大的夹紧长度会进一步旋转180°。如果明显超过或未达到扭矩屈从范围,则以45°为增量调度进一步的旋转角度,直至明显超过超弹性区域。
(5)停顿1-2s(用于正反转切换)
(6)低转速(20rpm),松退至起始点,需勾留10~15s旁边。
(7)重复一次1-6程序步骤,完成测试。
铝合金垫片上共测试2次,哀求2次的摩擦系数均在标准值范围,摩擦系数的评价点为75%的担保载荷。
VW01131摩擦系数测试方法,即哀求紧固件在铝合金垫片上测试2次和油漆板垫片上测试5次,总的摩擦系数、螺纹摩擦系数和头部摩擦系数均哀求在设定标准值的范围,是不是以为哀求有点高,
螺丝君履历与总结
(1)摩擦系数是一个非直接丈量的打算数值,其数值也是一个相对量,相同紧固件,测试用的对手件差异会带来螺纹摩擦系数不同,测试用的垫片不同会带来头部摩擦系数不同。
(2)紧固件摩擦系数测试垫片有钢垫片、铝合金垫片和油漆板垫片且在不同垫片上测试方法和测试次数哀求也各有不同。
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