近來時常有男子伴咨詢:在正常螺絲旋緊轉矩下,還可以減小多少力矩就可能達到螺絲的屈服了?
這個問題,依據不同螺絲個體的磨擦系數不同實際上是不同的,不能扼要的來說明,其實,最保守的話依照10%的旋緊力矩減小基本上是沒有太大問題。
VDI2230標準估算的最大旋緊力矩是考慮了90%的螺絲屈服,所以,理論上根據VDI2230估算出的旋緊力矩,實際緊固件磨擦系數最小值滿足估算值的情況下,螺絲旋緊力矩可以提升10%基本上螺絲是可以承受的。
因為普通尺寸的螺絲在VDI2230標準的附表中是有相應的表格來給出旋緊力矩值,對于小尺寸,大尺寸螺絲旋緊扭力實際上是沒有太多的參考資料。
明天如何判斷合力矩為零,螺母君就給出常見尺寸的螺絲旋緊到塑性(也就是:旋緊到屈服點時侯,其實部份采用過屈服旋緊的扭力拐角法旋緊螺帽,也是大致可以參照該旋緊力矩和預緊力范圍,由于螺絲在過屈服旋緊后,力矩和軸力值減小不會太大,但是實際設計旋緊工藝時侯也不會過屈服太多,因而,這個根據屈服點旋緊的力矩和預緊力范圍是同樣可以適用于螺母的過屈服力矩拐角法旋緊工藝的,可以作為一個參考范圍)。
通過這個屈服點時的旋緊力矩和預緊力范圍,就可以作為力矩監控的上下限范圍的一個參考。
在進行螺絲聯接剖析時侯,簡化估算可以驗證最小預緊力作用下是否滿足荷載要求。
假如在實際旋緊中,也可以參考該最小旋緊力矩來剖析實際旋緊時侯是否會發生擰斷的可能性。
假如實際旋緊中設定的力矩法旋緊力矩低于該最小旋緊力矩,在最小磨擦系數設定相同的情況下,就有可能出現擰斷螺絲的可能性。
比如,GB/T5782M10-10.9螺絲最小旋緊力矩為69.6Nm,假如實際旋緊扭力設定超過該值(假定75Nm),在實際螺絲磨擦系數最小為0.10時侯,或則磨擦系數比0.10更小的情況下,螺絲旋緊時侯在沒有達到設定目標扭力75Nm時,螺母在沒有旋緊到75Nm的旋緊力矩情況下都會持續轉動,旋緊,因為螺絲的實際屈服力矩只有最小69.6Nm,這樣螺母都會出現擰斷的可能性。
本文就是針對全系列尺寸的螺絲,根據性能等級8.8級和10.9級兩種性能等級進行剖析,給出了相應的根據螺絲屈服時侯的預緊力作為最小、最大裝配預緊力,最小、最大旋緊扭力范圍。
在估算時侯,最大屈服硬度根據最小屈服硬度加上進行估算,也就是說,螺絲中最大的屈服硬度要求為標準ISO898-1(GB/T3098.1標準)中最小屈服硬度加。
比如,8.8級螺絲最小屈服硬度為,則最大屈服硬度為。10.9級螺絲最小屈服硬度為,則最大屈服硬度為。
具體估算方式如下:
須要注意的是:螺絲性能等級為8.8級時,對于尺寸>M16的螺絲最小屈服硬度根據,≤M16的螺絲最小屈服硬度為,為了統一剖析,本文全部依照的屈服硬度進行估算。
假如標準中采用其他的性能等級,可以參照本標準根據屈服硬度進行替換即可。
旋緊力矩估算結果單位為Nm,預緊力估算結果為N。
在螺絲選型時侯,假如螺絲是過屈服的力矩拐角法旋緊,在螺絲選型時侯根據該最小預緊力,而且考慮乘以一定的表面嵌入損失導致的預緊力衰減(比如根據10%的裝配預緊力);假如存在軸向荷載,再把軸向荷載除以得到最終的最小夾緊力,這樣只要最小夾緊力滿足外荷載(縱向荷載避免滑動如何判斷合力矩為零,偏心荷載避免伸開)的要求,就大致才能判定螺絲聯接是否滿足外荷載要求。
其實,有必要再校核螺紋的漸開線硬度,表面壓潰,甚至愈加完美一些考慮被聯接件的塑性變型。
這樣通過簡單校核就基本才能確認螺絲聯接是否滿足要求,也就沒有必要完全依照VDI223014個步驟進行校核了,這樣簡化估算,才能滿足基本滿足螺絲聯接的性能,而且還能大大提升估算校核的效率。
其實,假如對VDI2230標準十分熟悉,有估算軟件或編制了相應的估算表格,就可以根據標準進行愈發詳盡的校核。
后續,螺母君考慮用這些快速簡單算法來剖析一下VDI2230中的5個例題,對比這些簡單算法與完整標準的詳盡算法的差別性。
1、GB/T5782-8.8
2、GB/T5782-10.9
3、GB/T16674.1-8.8
4、GB/T16674.1-10.9
5、GB/T5789-8.8
6、GB/T5789-10.9
7、GB/T32076.3-8.8
8、GB/T32076.3-10.9
9、GB/T32076.7-8.8
10、GB/T32076.7-10.9
11、GB/T70.1-8.8
12、GB/T70.1-10.9
13、GB/T13806.1-8.8
14、GB/T13806.1-10.9
15、GB/T67-8.8
16、GB/T67-10.9