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用弹簧扭矩系数 对其他地方的影响

文章作者:凯时kb88手机版app【AG集团网址: kflaoge88.com 】彈簧发布时间:2018/9/3 16:32:23浏覽次數:

鑄鋁材料強度較低,不宜直接加工內螺紋,通常采用加工螺紋底孔再安裝鋼絲螺套或螺紋鋼套的形式形成內螺紋。除此之外,由于鑄鋁材料抗磨性能差,螺栓擰緊時頭部支撐面非常容易磨損,影響支撐面的摩擦狀態,而摩擦是影響螺栓聯接中扭-拉關系的主要因素M.這些原因使鑄鋁箱體螺栓聯接中的預緊力控制成爲難題。螺栓預緊力過大容易導致螺栓拉斷、鋼套拉出以及箱蓋局部翹曲,使得密封失效;而預緊力不足則容易導致螺栓松動、密封不可靠甚至失效等質量問題。

  爲了精確控制螺紋聯接中的預緊力,扭矩-轉角法很早就被提出,並且于1964年在歐、美等一些國家就已制定了相關規範H.大連理工大學宋莎等人中Nassar等人提出了支撐面摩擦圓環的不同壓力分布模型,給出了各模型的等效摩擦半徑計算公式,並分析了不同模型等效摩擦半徑的計算精度。Nassar的分析表明,如果參數選擇合理時,指數型壓力p分布模型的計算精度最高,這時的螺栓擰緊示意圖如圖所示,即接觸環形區域的內側壓力值高于外側壓力值。篩粉機用弹簧扭矩系数 对其他地方的影响本文所有试验工装垫块磨损情况均为内侧磨损严重,外侧磨损较轻,呈喇叭口状,这种现象方面由内侧所受压力偏高引起,另一方面则由于内侧强度较低所致。由图所示情况可推断出,在螺栓拧紧过程中,垫圈与铸铝工装垫块随着螺栓的不断拧紧而逐渐达到完全贴合。对于使用过的铸铝工装垫块,螺栓拧紧过程中平垫圈由外侧向内侧逐渐贴合,即支撑面的等效摩擦直径在拧紧过程中不断减小,引起在拧紧过程中扭矩系数不断降低。

  在螺栓擰緊過程中,支撐面摩擦因數和螺紋面摩擦因數/X,是兩個不斷變化的值,並且它們的變化是扭矩系數變化的主要原因,而引起兩個摩擦因數變化的原因有很多。本文所有試驗沒有使用任何潤滑劑或防松膠,所有摩擦都屬于幹摩擦。

  在螺栓緊固過程中,螺栓軸向預緊力迅速增加,試驗中扭矩從20Nm到達目標扭矩70Nm時螺栓轉過的轉角平均約爲80°。在一般情況下,金屬表面處于彈塑性接觸狀態,由于實際接觸面積與載荷的非線性關系,使得摩擦因數隨著載荷的增加而降低11.本文認爲在螺栓緊固過程中,支撐面摩擦副和螺紋面摩擦副中的接觸均爲彈塑性接觸,即兩個摩擦因數在緊固過程中都會隨著軸向預緊力的增大而減小,從而出現了試驗中所觀察到的扭矩系數K隨擰緊力矩的增大而減小的現象。

  Bowden等人建立的黏著理論認爲,摩擦力是黏著效應和犁溝效應産生阻力的總和M.在鑄鋁箱體的螺栓聯接試驗中可看出,試驗中鑄鋁工裝墊塊支撐面、墊圈端面以及螺紋牙磨損之後的表面均有明顯的摩擦溝痕形成,且成環狀條紋,擰緊次數越多,摩擦條紋越多越清晰。2所示爲某鑄鋁工裝墊塊在使用數次之後的端面實物圖。

  a)使用过的垫块支撑端面b)支撑面局部放大某铸铝工装垫块在使用数次之后的端面实物图由于螺栓、螺母和垫圈表面都镀有黄锌,铸铝工装垫块表面有氧化膜,在螺栓首次拧紧时,这些表面覆盖层能起到很好的降低并稳定摩擦因数的作用,从而出现了首次拧紧时扭矩系数总是较小,而且在整个拧紧过程中摩擦因数比较稳定的情况。在完成第1次拧紧并松开以后,发现所有涂覆锌层的摩擦表面的锌层均脱落,铝块表面也有明显的磨损痕迹,用弹簧扭矩系数 对其他地方的影响3所示为某螺栓首次拧紧之后的螺纹面锌层脱落实物图。当螺栓再次拧紧时,拧紧过程中的所有直接接触面没有了锌层和表面氧化层的保护,摩擦因数均迅速增加且稳定性相对较差,导致第2次拧紧过程中扭矩系数比首次拧紧大很多,瓦从也会有所上升。

  3某螺栓首次擰緊之後螺紋面鋅層脫落實物圖從第2次擰緊開始,螺紋面摩擦副和支撐面摩擦副間的摩擦都是基體材料直接接觸的幹摩擦,摩擦力主要爲犁溝力和黏著力,摩擦表面有磨損擦傷,並呈環形溝痕。以支撐面摩擦副爲例,平墊圈與鑄鋁工裝墊塊都形成環形條紋,離合器拉環知識了解和質量要求分析在特定的某一次擰緊過程中隨著軸向預緊力的增加磨損條紋不斷地加深。由于墊圈在各次擰緊過程中相對于鑄鋁工裝墊塊以及螺栓的位置各不相同,所以在每次擰緊過程中摩擦副之間形成新的磨損條紋,或者在擰緊過程中自動動態調整墊圈的位置使其與之前形成的磨損溝痕相匹配。隨著擰緊次數的不斷增加,即螺栓使用次數的增加,磨損條紋基本穩定,相應的摩擦因數也從第2次開始不斷減小並趨于穩定。扭矩系數在擰緊過程中與摩擦因數有相似的規律。

  依据黏着摩擦理论可知,滑动摩擦是黏着与滑动交替发生的跃动过程。当滑动速度增加时,黏着时间和摩擦因数的变化幅度都将减小,因而摩擦因数值和滑动过程趋于平稳11.滑动摩擦的这种跃动现象也是拧紧过程中扭矩系数变化的个因素,用弹簧扭矩系数 对其他地方的影响并且在低速时这种影响更为明显,即在低速拧紧时扭矩系数离散度较大。

  對于般彈塑性接觸狀態的摩擦副,摩擦因數隨滑動速度的增加先增加,當達到某一極大值之後再隨滑動速度的增加而減小,該極大值點的位置隨載荷或接觸表面剛度的增大而向速度較小的方向移動M.鑄鋁表面剛度較低,且螺栓聯接中的摩擦副屬中等載荷,本文所探討的三種擰緊速度下摩擦因數隨擰緊速度的增大而增加的結果,與試驗中低擰緊速度對應小的扭矩系數的結果相一致。

  5結語本文研究了鑄鋁箱體用螺栓擰緊過程中的擰緊次數、擰緊速度等擰緊工藝過程可控因素對扭矩系數的影響。通過試驗及理論分析得出以下結論。

  在螺栓擰緊過程中,波紋簧扭矩系數隨著預緊力的增加而不斷減小,且首次擰緊時扭矩系數減小幅度較小,第二次擰緊時減小幅度迅速增加,之後趨于穩定。

  终拧扭矩系数在首次拧紧时最小,用弹簧扭矩系数 对其他地方的影响第二次拧紧时迅速增加,之后趋于稳定,且1r/min时这种规律不明显,5r/min时增幅较大。

  多次擰緊時終擰扭矩系數方差(離散度)隨擰緊次數的增加而減小並趨于穩定,且擰緊次數較少時隨擰緊速度的增大而減小。

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