導讀
擰螺栓這事兒，干機加的各位應該都沒少干過，那么問題來了，你真的會擰螺栓么？螺栓是怎么擰緊的，今天我們就來介紹一下相關知識。
基本擰緊技術
擰緊中的扭矩分配
擰緊一顆螺栓，需要施加一定扭矩旋轉一定角度后才可以完成，這部分的扭矩+角度所做功最終轉為三個部分：
1，螺栓頭下摩擦力消耗
2，螺紋副摩擦力消耗
3，產生預緊力
這個也可以根據以下公式得出：
• Fm= T/ (0.16P + (μg * 0.58 * d2) + ((Dkm/2) * μk))• 預緊力 螺紋副 螺栓頭下• 定義DefinitionsFm = 夾緊力clamping forceP = 螺距pitch of threadμg = 螺紋副摩擦系數friction value in threadd2 = 螺栓直徑diameter boltDkm = 螺栓頭表面尺寸 size of surface bolt (nut)-head Dkm = (dw + dh)/2μk = 螺栓頭表面摩擦系數fricition value surface bolt-head
一般而言，這三者的比例在10%，40%以及50%，這部分能量的消耗很容易直觀的體會到：10%的夾緊力做功體現在螺栓的被拉伸，40%和50%體現了螺紋副以及螺栓頭下擰緊后摩擦力導致的發熱。
螺栓的初始設計是按照如上圖的比例來分配三者關系的，如果實際的過程中改變了三者的比例關系，會出現扭矩“合格”，夾緊力不合格的情況。
典型情況1：
螺紋副被額外潤滑
此時螺紋副摩擦系數降低，摩擦力矩變小，施加的扭矩“轉移”給為夾緊力，后果有可能是：螺栓拉斷或者工件變形。
典型情況2：
螺栓生銹或者螺紋副有油漆
此時螺紋副摩擦系數增加，有可能扭矩合格后夾緊力不足。
其它改變摩擦系數的常見情況有：
涂層材料改變，涂層厚度變化，螺栓/螺釘公差，與螺帽旋轉接觸面摩擦系數，工具轉速，墊片增加/減少等。
擰緊技術中的螺栓螺母知識
螺栓擰緊是裝配環節的重要環節，螺栓/螺母在產品壽命周期內必須穩定連接，否則有可能造成嚴重的質量事故，因為螺栓/螺母失效而導致的安全事故時有發生。
螺栓/螺母的失效方式有以下幾種：
1. 強度不足
螺栓常見強度等級如下，如果螺栓制造商供應的螺栓不能滿足對應的強度要求，螺栓連接的安全性也無法得到保障。
2. 螺紋副強度不足
按照ISO898要求，與螺栓配合的螺紋副/螺母強度要與螺栓本身強度相匹配，比如螺栓強度為10.9的螺栓，應采用強度為10的螺母。
3. 螺紋副高度
同樣根據ISO898要求，螺母或者有效螺紋連接高度一般大于公稱直徑D的0.8以上，比如M10的螺栓與之匹配的螺母高度不得低于8mm。
螺栓/螺母機械強度測試
螺栓/螺母機械強度的測試方法很多，比較權威的方法是依據ISO898-1以及ISO898-2，對于螺栓的機械抗拉強度測試方法如下：固定螺栓兩端，通過萬能材料試驗機產生軸向拉力，通過軸向拉力/軸向拉伸量獲得螺栓的機械性能指標。
軸向拉力/軸向拉伸量：
螺母/螺紋副的機械強度測試，如下圖示意：
1. 實驗載荷一般在抗拉強度的88%-94%之間
2. 持續載荷15S
3. 需確保螺桿沒有永久變形
4. 15S后手動可以將螺紋旋出，則表示螺母/螺紋副強度合格
小貼士：
螺栓/螺母的失效形式有：
滑牙，疲勞失效，涂層失效，螺紋副脫落，電化學腐蝕，拉斷，剪斷，過度衰減等。
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