摩擦系数对高强度螺栓防松性能影响分析

再现代机械中，紧固件的数量约占零件总数量的60%，其中螺纹连接是机械连接中使用最普遍的形式之一。一般螺纹紧固都具有自锁性能，但在变载，冲击。振动作用下或者工作温度变化较大时均可能发生松动，导致预紧力下降。
螺纹紧固件的摩擦系数是重要的设计参数，它直接影响着螺栓的材料强度效能利用和防松性。摩擦系数较大的螺栓一般防松性，但相同扭矩下得到预紧力也小，而且由于拧紧过程中螺栓会受到更大的剪切力。螺栓等效拉应力更容易超过材料的强度极限，此时设计者往往需要提高螺栓的规格来满足预紧力的设计要求，造成材料的浪费，摩擦系数较小的螺栓，在相同扭矩下得到的预紧力较大，但自身防松性效果较差。
可见，螺栓摩擦系数的选取是一个平衡防松性能和强度性能利用的矛盾问题，螺栓松脱主要是由两个方面原因造成的：松弛和松动，其中松弛是指紧固件装配完成后，整体结构处于静止状态下，在五到十分钟内紧固件的夹紧力会出现衰退的现象，主要是由于粗糙表面的相互嵌入和材料的蠕变两大原因引起的。松动是指紧固件在装配完成后，紧固件结构受到一定时间的交变载后，螺母和螺栓之间发生了显著的相对转动，预紧力下降直到预紧力消失的现象。
摩擦系数是影响螺栓防松性能的一个关键因素，摩擦系数较高时，螺栓的防松性能相对较好，即在防松方面的连接可靠性较高，反之摩擦系数较低时螺栓的防松性能相对较差，即在防松方面的连接性相对较低，当然影响螺栓防松性能的因素不单是摩擦系数，同样摩擦系数也不单只对螺栓防松性能起作用，它对螺栓拧紧过程中的扭矩系数，扭矩的转换等也有直接关系。

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