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电子产品整机装配就拧个螺栓而已，竟然有这么多学问？

发布时间: 2024-08-31 22:03:07
来源: 环球智造

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拧紧中的扭矩分配

拧紧一颗螺栓，需要施加一定扭矩旋转一定角度后才可以完成，这部分的扭矩+角度所做功最终转为三个部分：
1，螺栓头下摩擦力消耗
2，螺纹副摩擦力消耗
3，产生预紧力

这个也可以根据以下公式得出：

• Fm= T/ (0.16P + (μg * 0.58 * d2) + ((Dkm/2) * μk))
• 预紧力    螺纹副        螺栓头下
• 定义Definitions
Fm = 夹紧力clamping force
P = 螺距pitch of thread
μg = 螺纹副摩擦系数friction value in thread
d2 = 螺栓直径diameter bolt
Dkm = 螺栓头表面尺寸 size of surface bolt (nut)-head
Dkm = (dw + dh)/2
μk = 螺栓头表面摩擦系数fricition value surface bolt-head

一般而言，这三者的比例在10%，40%以及50%，这部分能量的消耗很容易直观的体会到：10%的夹紧力做功体现在螺栓的被拉伸，40%和50%体现了螺纹副以及螺栓头下拧紧后摩擦力导致的发热。

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螺栓的初始设计是按照如上图的比例来分配三者关系的，如果实际的过程中改变了三者的比例关系，会出现扭矩“合格”，夹紧力不合格的情况。

典型情况1：

螺纹副被额外润滑
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此时螺纹副摩擦系数降低，摩擦力矩变小，施加的扭矩“转移”给夹紧力，后果有可能是：螺栓拉断或者工件变形。


典型情况2：

螺栓生锈或者螺纹副有油漆
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此时螺纹副摩擦系数增加，有可能扭矩合格后夹紧力不足。
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其它改变摩擦系数的常见情况有：
涂层材料改变，涂层厚度变化，螺栓/螺钉公差，与螺帽旋转接触面摩擦系数，工具转速，垫片增加/减少等。

拧紧技术中的螺栓螺母知识

螺栓拧紧是装配环节的重要环节，螺栓/螺母在产品寿命周期内必须稳定连接，否则有可能造成严重的质量事故，因为螺栓/螺母失效而导致的安全事故时有发生。

螺栓/螺母的失效方式有以下几种：

1. 强度不足
螺栓常见强度等级如下，如果螺栓制造商供应的螺栓不能满足对应的强度要求，螺栓连接的安全性也无法得到保障。

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2. 螺纹副强度不足
按照ISO898要求，与螺栓配合的螺纹副/螺母强度要与螺栓本身强度相匹配，比如螺栓强度为10.9的螺栓，应采用强度为10的螺母。

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3. 螺纹副高度
文章来源于: 环球智造 原文链接

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