深入了解扭矩和夾持力背后的數(shù)學(xué)原理
一、扭矩/張力方程式
1、T=K x F x D(簡(jiǎn)寫形式)
該方程式描述了扭矩和夾持力之間的關(guān)系
2、涉及的變量
T-螺栓承受的扭力
K-螺母指數(shù)(在裝配中測(cè)量到的摩擦系數(shù))
F-螺栓的施加力
D-螺栓的公稱直徑
3、影響因素
基材:摩擦條件會(huì)因基材(螺栓,螺母,墊圈)而有很大差異。
潤(rùn)滑:擰緊螺栓的頭部時(shí),緊固件的頭部下方可能沒(méi)有潤(rùn)滑,會(huì)導(dǎo)致較高的摩擦。
摩擦系數(shù):機(jī)加工的通孔和盲孔的螺紋摩擦系數(shù)可能不同于標(biāo)準(zhǔn)螺母。
二、完整公式細(xì)節(jié)
我們一直誤以為扭力可以無(wú)損轉(zhuǎn)換為夾持力。但實(shí)際上,螺栓和其接觸面,由于摩擦系數(shù)的關(guān)系,50%左右的扭力會(huì)不可避免地流失。

K值并不是守恒的。摩擦系數(shù)、螺栓直徑、螺栓基材或受力面都會(huì)造成影響。基于此,K值在每次裝配設(shè)備時(shí)都需要重新計(jì)算。
再給大家一個(gè)參考,任何時(shí)候一個(gè)K值只針對(duì)于一個(gè)特定材料(螺紋鎖固劑潤(rùn)滑油、抗合劑等),它可以通過(guò)計(jì)算幾個(gè)螺紋副的夾持力和扭矩的關(guān)系得到一個(gè)近似值,但是不能通過(guò)此K值實(shí)際計(jì)算螺栓螺栓張力的精確值。
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