*,緊固件的摩擦系數對于緊固件的裝配質量有著重要影響,摩擦系數過小導致螺栓裝配過程中產生的軸向力過大,有可能超過其屈服強度,導致螺栓產生塑性變形而失效;摩擦系數過大又會導致軸向力過小,不能保證連接強度。以汽車標準件為例,螺栓失效有可能導致車輛駕乘舒適度降低,嚴重時甚至造成車輛損毀、人員傷亡;因此,應該嚴格控制其摩擦系數,以保證緊固件連接系統的裝配質量。
上海百若試驗儀器有限公司開發的NZA系列多功能螺栓緊固分析系統在螺栓質量控制、裝配質量控制和緊固件開發中發揮著重要應用。
某緊固件生產廠家為主機廠提供六角頭與平墊組合螺栓(M12x1.25,材料為SCM435,強度等級為10.9級),但是螺栓裝配到車上路試過程中發現螺栓連接部位產生異響。將所提供的螺栓采用NZA-2000型多功能緊固分析系統測試發現其總摩擦系數為0.20,端面摩擦系數為0.25,產生的夾緊力僅為29.94kN(而10.9級M12細牙螺栓的保證載荷為76.4kN)。也就是說摩擦系數太大導致了裝配過程中產生的軸向力太小,連接不牢固,從而使裝配后的車輛產生異響,車輛長時間在該狀態下運行很可能會導致不可預測的事故。
隨后,該廠根據所測量的摩擦系數和軸向力,改進了其螺栓成型的相關模具和加工工藝,例如組合墊片單面磨削、單面倒角、螺栓涂摩擦系數穩定劑等。改進后的螺栓和墊片組合件在NZA-2000型多功能緊固分析系統上測試發現,其總摩擦系數為0.11,端面摩擦系數為0.07,軸向力為75.95kN;重新裝配到車輛上路試,螺栓連接可靠、無異響。
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