扭矩系数、摩擦系数都是紧固件连接副安装中的两个重要参数,两 者既有联系又有区别,他们是从不同的侧面反映高强度紧固件安装中的 扭矩数值。扭矩法易于理解,便于操作,在弹性范围内,扭矩值与预紧力 呈线性关系,确定扭矩系数后即可以计算出连接副具体的安装扭矩;而 从摩擦系数中,可以具体反映出支承面摩擦及螺纹摩擦的数值及它们互 相之间的关系、扭矩的具体分配数值。紧固件通过扭矩法安装,直观、简 便、易于操作;通过摩擦系数来确定安装扭矩,数值精确,安装的可靠性 比较强。
一、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)
D---螺纹的公称直径(mm)
扭矩系数是紧固件连接副安装时,必须要了解掌握的一个重要技 术参数,目前安装扭矩、扭矩系数已经受到广大使用者的广泛理解、接 受,并且在安装时普遍受关注。扭矩及扭矩系数是既有联系又有区别的 两个参数。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**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。因 此,要使紧固力在一个标准的范围内,产品的扭矩系数就要限定在一个 规定的范围内。
目前国家紧固件标准GB/T 1231-2000对 钢结构用高强度螺栓连接副的标准作了规定, 扭矩系数K=0.11-0.15,标准偏差≤0.010。 使用单位一般比较重视扭矩系数,认为 扭矩系数确定后,马上可以确定安装扭矩,进 而可以实施紧固件连接副的安装;但是对标准 偏差则*忽视。如果标准偏差>0.010,在安 装时,就会产生个别螺栓的预紧力偏离比的现 象:标准偏差值偏大或者偏小,都会造成个别 紧固件连接副过拧或者拧不紧的现象,对安装 可靠性存在隐患。 如果扭矩系数偏大,标准偏差在<0.010 的范围内,连接副离散度非常小,每一副紧固 件的受力比较均匀;扭矩系数偏大,会在安装 时增加一些扭矩数值,但是不会产生过拧或者 松动的现象,安装的可靠性、安全性增加。因 此,从某种角度来讲,标准偏差比扭矩系数 加重要。