沈陽緊固件摩擦系數的影響因素分析！

緊固件擰緊較重要的參數之一就是摩擦系數，摩擦系數決定了扭矩轉化為夾緊力的比例，而夾緊力則是螺栓是否被擰緊的重要的考量指標。

沈陽緊固件小編通過這篇文章，和各位螺絲君共同探討下，哪些因素會影響緊固件的摩擦系數。

1.摩擦系數的測試方法比較及自松脫時的摩擦系數

說到摩擦系數的大小，就必須了解摩擦系數的測試方法，目前被廣泛采用的是ISO16047,各位螺絲君對該測試方法應該是非常熟悉了，在此不在多少，這里主要強調下VDA與ISO16047測試方法的不同之處。

VDA要求摩擦系數的測試要與批量生產過程中的擰緊盡可能保持一致，具體如下：

保證螺栓頭部與支撐面間較小轉角≥360° (用于讓擰緊軸加速到指定速度);

使用固定擰緊軸以200rpm的轉速預擰緊(約為最終扭矩的20% 至 40%);

暫停較少0.2秒(MA = 0 Nm);

使用固定擰緊軸以20rpm的轉速擰緊至最終扭矩。

說完摩擦系數測試方法，我們來看看摩擦系數的要求數值，目前德系汽車如大眾，對摩擦系數要求范圍為0.09-0.15，并允許有0.01的誤差。

2.摩擦系數的影響因素分析

2.1 表面的潤滑狀態

影響摩擦系數主要的因素就是表面的潤滑狀態，經過電鍍和達克羅涂敷后的緊固件一般摩擦系數是非常高的。那么對于重要的擰緊部位，務必要控制摩擦系數以保證夾緊力可控。

對電鍍類的零件，一般會有單獨的潤滑工藝，有些電鍍藥水廠商為也有在封閉劑中添加潤滑劑的，這樣緊固件經過封閉處理后，摩擦系數就已經能到達標準要求值。而對達克羅的緊固件，表涂的藥水中一般都含有潤滑劑，經過表涂后，摩擦系數一般能達到標準要求數值。

2.2 溫度

溫度對摩擦系數也是有影響的，通常狀態下，溫度越高，摩擦系數越低，具體可以參考某螺栓放置在不同溫度后的測試結果。

2.3 螺栓表面狀態

對于某些大螺栓，零件在運輸過程中，如果振動較大，螺栓表面的磕碰就會比較嚴重，這種狀態的螺栓在車間擰緊時會比較容易出現扭矩超窗口報警。

而通過摩擦系數機測試摩擦系數時，因為螺栓區域消耗扭矩較高，會導致計算出來的摩擦系數較高。因此，對于大螺栓，要做好包裝，盡可能避免螺栓表面的磕碰。

2.4 螺紋成形形貌

因為螺紋加工的問題，有些螺紋成形不好，出現“雙峰”，該種缺陷可以通過金相法的判定。如圖6左圖所示。相比與螺紋完整的緊固件，該種狀態的緊固件一般摩擦系數較高。

2.5 螺紋多次擰緊

螺紋摩擦系數的控制是通過表面的潤滑，如果潤滑涂層較薄，經過多次擰緊后，螺紋潤滑涂層就會被磨掉，進而摩擦到基底，甚至會磨出金屬削，。此時的摩擦系數一般都會升高。

而汽車上的某些零部件在整個生命周期里，是需要的重復裝配的。如果摩擦系數隨之增大，這對獲得穩定的夾緊力是不利的。

因此在摩擦系數控制時，是需要考察摩擦系數在多次擰緊后，仍然能保持穩定的摩擦系數。根據較新版VW01131要求，緊固件需要在KTL上擰緊5次，在鋁墊片上擰緊2次，仍能滿足摩擦系數在0.09-0.15之間。

為此，小編建議，在保證摩擦系數不低于下限的前提下，應該較多的涂敷潤滑劑，更能保證摩擦系數在多次擰緊后，仍能保持穩定。

2.6頭下摩擦面

螺栓的法蘭面頭下通常不會是平面，不是內凸就是內凹，這樣會導致螺栓的頭面摩擦面直徑大小不一樣。

一般情況下，內凸會導致摩擦面半徑較小，內凹會導致摩擦面半徑較大。如果內凸和內凹較嚴重時，會導致頭下的摩擦面僅僅是一天線，這時候的測出的摩擦系數一般偏大。

此外，一般情況下，內凹的法蘭面比內凸，更加有利于螺栓連接的可靠性。

3.總結

摩擦系數作為螺紋擰緊的重要參數，其影響因素眾多。其中螺栓自身的潤滑作為影響摩擦系數較重要的因素，對于重要部位的連接位置，緊固件都是要做潤滑處理的。

此外，溫度、螺栓表面狀態、螺紋成形形貌、螺紋多次擰緊以及緊固件頭下摩擦面對摩擦系數都有影響。因此，在緊固件的生產、測試、擰緊過程中，確保減少甚至消除這些因素對摩擦系數范圍和穩定性的影響，保證的螺紋連接系統的可靠。

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