采用扭矩控制法拧紧螺栓的重要因素是扭矩系数的稳定,稳定的扭矩系数,施加稳定的紧固扭矩才能使螺栓可得到稳定的预紧力,并且使拧紧工作和检查工作变得简单容易。但影响扭矩系数稳定的因素很多,有已知的,还可能有许多是未知因素,所以即使是同批同样条件加工出来的螺栓其扭矩系数还是有波动的。
影响扭矩系数的因素主要有:摩擦表面的状况、润滑剂的类型、润滑剂的不同涂抹部位以及其他因素等。
1. 摩擦表面的状况
加工精度越高,扭矩系数越小(扭矩系数相当于总摩擦系数);润滑状态越好,扭矩系数越小。表面状况对扭矩系数的影响非常大,直接关系到安装扭矩及紧固轴力,一般情况下,润滑后,扭矩系数可下降20% 到50%,甚至可以下降80% 以上,对紧固件影响很大,如表1 所示。
2. 不同类型润滑剂对扭矩系数的影响
从表1 可看出,用了润滑剂后,扭矩系数直线下降。而不同类型的润滑剂下降的幅度也大不相同,如表2 所示。

3. 不同的涂抹部位,对扭矩系数的影响
(1)只在螺栓与螺母的螺纹上涂润滑剂(垫圈上不涂)。其测试数据如表3 所示。

(2)除在螺栓与螺母的螺纹上涂润滑剂,还在垫圈的平面上涂。
扭矩系数明显下降,实验结果如表4 所示。

可见在垫圈上涂润滑剂很有必要,能大幅降低扭矩系数。除此之外,还有一个易被忽视的因素,因涂抹方便,往往只在螺栓螺纹处和垫圈上涂,因为螺母在装配时自然会沾到润滑剂,而不会在螺母螺纹处全面涂抹。
(3)对于减小扭矩系数来说,其实螺母的润滑比螺栓的润滑更重要。
以下是两组数据的对比:一组是在螺栓、垫圈上涂润滑剂,螺母点涂润滑剂的扭矩系数测试结果( 表5 ) 。
另一组是在螺栓、垫圈上涂润滑剂,螺母螺纹处全面涂抹润滑剂的扭矩系数测试结果(表6)。对表5、表6 两组数据进行对比分析:同一种产品,同一种润滑剂,后面一组产品与前面不同的是在螺母螺纹孔全面涂装,扭矩系数明显下降,降幅比较大。说明螺母润滑对扭矩系数下降起了很大作用,通过反复实验,证实了对于扭矩系数的减小,螺母的润滑比螺栓的更重要。


4. 其他因素
温度的影响
环境温度对扭矩系数稳定有很大影响,温度上升时有超拧的倾向;温度下降会产生拧不足的倾向。因此在温度变化比较大时应随时进行拧紧试验(扭矩系数的测定)和作适当调整。
拧紧速度影响
不论是在试验室做试验还是施工现场都应是均匀加力,不得冲击施拧,因为动摩擦系数比静摩擦系数要小,为获得同样的预紧力用冲击施拧所测得的扭矩值要比均匀施拧测得的扭矩值小。同样用扭矩扳手静力拧紧时和用冲击扳手连续拧紧时所测得的扭矩系数值是不同的,动力拧紧时扭矩系数值比静力拧紧时的扭矩系数略小些。
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