螺栓紧固技术

拧紧一颗螺栓，需要施加一定扭矩旋转一定角度后才可以完成，这部分的扭矩 角度所做功最终转为三个部分：

这个也可以根据以下公式得出：

螺栓的初始设计是按照如上图的比例来分配三者关系的，如果实际的过程中改变了三者的比例关系，会出现扭矩“合格”，夹紧力不合格的情况。

典型情况1：

螺纹副被额外润滑

 

典型情况2：

螺栓生锈或者螺纹副有油漆

 

 

此时螺纹副摩擦系数增加，有可能扭矩合格后夹紧力不足。  

 

 

其它改变摩擦系数的常见情况有：

涂层材料改变，涂层厚度变化，螺栓/螺钉公差，与螺帽旋转接触面摩擦系数，工具转速，垫片增加/减少等。

螺栓/螺母的失效方式有以下几种：

1. 强度不足

螺栓常见强度等级如下，如果螺栓制造商供应的螺栓不能满足对应的强度要求，螺栓连接的安全性也无法得到保障。

2. 螺纹副强度不足

按照ISO898要求，与螺栓配合的螺纹副/螺母强度要与螺栓本身强度相匹配，比如螺栓强度为10.9的螺栓，应采用强度为10的螺母。

3. 螺纹副高度

同样根据ISO898要求，螺母或者有效螺纹连接高度一般大于公称直径D的0.8以上，比如M10的螺栓与之匹配的螺母高度不得低于8mm。

螺栓/螺母机械强度测试

螺栓/螺母机械强度的测试方法很多，比较权威的方法是依据ISO898-1以及ISO898-2，对于螺栓的机械抗拉强度测试方法如下：固定螺栓两端，通过万能材料试验机产生轴向拉力，通过轴向拉力/轴向拉伸量获得螺栓的机械性能指标。

轴向拉力/轴向拉伸量：

1. 实验载荷一般在抗拉强度的88%-94%之间

2. 持续载荷15S

3. 需确保螺杆没有永久变形

4. 15S后手动可以将螺纹旋出，则表示螺母/螺纹副强度合格

小贴士：

螺栓/螺母的失效形式有：

滑牙，疲劳失效，涂层失效，螺纹副脱落，电化学腐蚀，拉断，剪断，过度衰减等。