摩擦系数与安装扭矩的关系

紧固件的用途

● 在一部汽车上平均用紧固件约 500 种/50Kg/4000 个。

● 而一辆重型车上均要用各种紧固件 88Kg/7100 多个，其中高强度螺栓约在 1/3。

● 在一台汽车的紧固件费用约占整车成本的 2.5%，占整车基础零部件总是的 40%。

紧固件的重要性

● 在汽车行业 23%的维修问题是由紧固件松脱引起的，12%的新车存在紧固件松 紧度不正确的问题。

● 螺栓是决定装配质量的最重要的因素之一，螺纹紧固件达不到相应的能力是引起装配事故的的重要原因。

扭矩系数、摩擦系数之间的关系及计算公式：

1. 螺栓副的扭矩系数：

扭矩法易于理解，在弹性范围内，扭矩值与预紧力一般呈线性关系，扭矩值随着 预紧力的增加而加大；因此扭矩法，可以在测量扭矩系数后，具体的数值可以根 据螺栓的规格，查找 GB/T3098.1 相应的标准，可以得出具体的扭矩数值，操作 简便。具体参见下面的公式：

T=K•F•D

T---扭矩（N.M）

K---扭矩系数

F---预紧力（也称轴力 KN）

当扭矩数值选定后，扭矩系数越小，产生的紧固力越大；扭矩系数越大，产生的 紧固力越小。当扭矩系数小到一定的程度，在一定的扭矩的作用下紧固力超过了 螺栓的强度极限，高强度螺栓就会产生伸长甚至断头的现象；反之，扭矩系数过 大，产生的紧固力就会过小，整个螺栓连接副就达不到锁紧的功能，连接副就有 可能产生松动情况。

2. 螺栓副的摩擦系数：

在螺栓安装时，摩擦总系数，包含螺纹扭转摩擦与端面摩擦现象，可以通过摩擦 系数试验机来进行各项摩擦系数的测定，因此，可以将安装扭矩分为三个部分： 螺母与垫圈平面之间的支承面摩擦（也称为端面摩擦），占安装扭矩的 50%左右； 螺栓螺纹与螺母螺纹间的摩擦，称为螺纹摩擦，占安装扭矩的 40%左右；真正转 化为紧固轴力的称为预紧力，只占安装扭矩的 10%左右（见下图）；由此可见， 在紧固件连接副安装时，大部分的安装扭矩都在前两个摩擦中损耗。 （GB/T16823.3《紧固件 扭矩——夹紧力试验》）。

（1）摩擦系数对夹紧力影响很大，摩擦系数越小，对夹紧力数值的贡献越大； 反之，摩擦系数越大，对夹紧力数值的贡献越小。

（2）在正常提供合格的摩擦系数要求范围内，预紧力占总扭矩的 10%是理论阐 述分析的数值，不是实际的安装扭矩的预紧力分配的数值；如果高强度紧固件表 面状况改善，摩擦系数系数会下降，夹紧力的数值也会相应地提高，能够有效地 增加预紧力扭矩的数值，安装连接的紧固度也可以增加。

（3）在一般正常的情况下，端面摩擦大于螺纹摩擦。