讲讲摩擦系数吧。简单易懂:摩擦系数主要来自于三方面(一)螺纹的中径、螺纹的大径、螺纹角(统称为螺栓螺母螺纹摩擦系数为0.08~0.9);(二)螺母的支承面的摩擦,六角头支承面的摩擦;(三)平垫片截面积的摩擦。三方面之和产生的摩擦系数为0.14~0.15,由此科学结论紧固机械设备高强度螺栓、螺柱、螺钉,8.8级、9.8级、10.9级、12.9级在紧固时预紧力也是屈服强度的70%(扭矩系数值k=0.15~0.16)。德国摩擦系数0.08指的不需要螺母和垫片直接紧固在机械设备中的螺栓螺钉。比如GB70内六角螺栓,GB65、GB67、GB818、GB71、GB72、GB75、GB77、GB83方头长圆柱球面螺钉等等,这些螺栓螺钉(扭矩系数值也是k=0.15~0.16).如你要计算出螺纹牙旋进设备的摩擦系数有多少,(可以按单螺纹摩擦系数是0.08)但是安装紧固最低值还是世界科学家研究出来的(扭矩系数值k=0.15~0.16)。对一个机械制造设计科技人员的要求,必须按科学的(预紧力是屈服强度的70%和预紧扭矩值(摩擦系数 μ=0.14)标准)。计算采用什么材质、直径、强度、级别等等,才能锁紧机械设备在螺栓紧固后,永远不会松动。因为国外设计时螺栓材质比较多,经过几十年疲劳后螺栓的承压力还是大于未热处理后的机械设备的材质,因此讲螺栓芯部抗拉强度必须达到10.9级要求,才能安装紧固(扭矩值k=0.21)不会屈服,安装紧固(扭矩系数值k=0.15~0.16)更不会屈服。(科学家实际是个整体)扭矩值(德国最低值k=0.15~0.16,美国紧固扭矩值k=0.20,日本规定扭矩值k=0.15~0.19,中国按预紧力和预紧扭矩值(摩擦系数μ=0.14))计算出来是防螺栓螺母松弛的保证,几十年不会松动的保证。由于屈服强度国外按900MPa计算,而国内钱学森一代科学家研究10.9级按940MPa计算预紧力的值×70%=658MPa能承压更厚的未热处理材料压强力(预紧力比国外大4%)。(扭矩系数值k=0.15~0.16)紧固值换算是一样的。因此讲不要再去研究德标0.08(摩擦系数)了,免得会影引设计思路的。前面讲到有许多机械设备的紧固不要螺母和平垫而直接旋进紧固(因此摩擦系数只有0.08)但扭矩系数值k=0.15~0.16除非设计时考虑不需10.9级换成8.8级,但(扭矩系数值还是k=0.15~0.16)通常讲的预紧力不同。(但扭矩系数值k=0.15~0.16)是机械设备紧固的最低值了,(低于扭矩系数值k=0.15~0.16)是伪科学。(否则你是科学家了)
搞机械设计的同时也是从事安装及紧固,才能在以后设计时更为完美。如机械设备上使用的螺柱为什么要按JB标准不按GB标准,有着很大的区别。JB标准螺纹长度都是直径的2倍以上,因为设备内螺纹强度一般在610MPa×2倍螺纹直径长度=1220MPa保载。故在安装紧固时按德标DASt紧固扭矩系数(k=0.15~0.16)设备内螺纹不会被拉掉。如今国内掀起放低预紧力和放低预紧扭矩值(k=0.10)是一代人认识的误区。产品只顾做大、做多,而不能做强的结果,连一个摩擦系数(μ=0.14)和扭矩最低值(k=0.15~0.16)讨论了3年都没有搞明白。高强度螺栓芯部取样做拉伸测检还没被国内专家权威认可。为什么船舶社对螺栓取样必须从芯部取出做拉伸测检呢?多问几个为什么,工作就做好了,事故也就少了。 机械制造设计工程师,同时从事机械安装几十年 陈正时 2012年6月5日