為什么摩擦力對(duì)螺紋連接的性能至關(guān)重要

為什么摩擦力對(duì)螺紋連接的性能至關(guān)重要artinRiiedy著，artinRiiedy著，Bossard柏中專家團(tuán)隊(duì)《精益生產(chǎn)》是當(dāng)今主流趨勢(shì)，帶給人們更精益、目標(biāo)更明確的制造過程。全球都在研究更高效、更低耗和更長(zhǎng)生命周期的解決方案。在評(píng)估表面處理或涂層的新型材料或工藝時(shí)，摩擦性能例如摩擦、潤(rùn)滑和磨損幾乎總是倍受關(guān)注。在工業(yè)生產(chǎn)中，可拆卸的螺釘式連接方式在考慮到新型設(shè)計(jì)和材料時(shí)，成為了重要的組成部分。有關(guān)材料開發(fā)和過程能力，被日益提升的需求帶動(dòng)，不斷提高了裝配工藝。因此，國(guó)際化公司正面臨越來越大的壓力，要尋找更好的解決方案支持更高效的裝配條件和更長(zhǎng)的產(chǎn)品周期。螺釘工藝的挑戰(zhàn)市場(chǎng)需要可靠的最終成品，具有高度實(shí)用性和更長(zhǎng)的使用周期。為滿足這些要求，在考慮螺釘式連接功能的安全性同時(shí)，需要選擇恰當(dāng)?shù)谋砻婀に?。材料之間的搭配和適當(dāng)?shù)姆栏幚肀仨氉銐驖M足外部影響和應(yīng)力的要求。例如，即使在高溫作業(yè)下，也應(yīng)確保連接的安全性，比如連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管。然而，除了保護(hù)功能之外，技術(shù)性表面處理還必須滿足裝配線上對(duì)摩擦性能的要求。通常，螺釘在安裝時(shí)，使相對(duì)移動(dòng)的表面之間受到摩擦的影響，有效的螺釘預(yù)緊力受到裝配扭矩的決定性影響。一個(gè)帶工藝參數(shù)的螺釘在進(jìn)行裝配時(shí)，在螺紋和螺釘頭部接觸表面處需要保持恒定低的摩擦力分布。對(duì)連接元件進(jìn)行潤(rùn)滑就成了保證質(zhì)量可靠的基本要求。由于考慮到使用工業(yè)產(chǎn)品在環(huán)境和衛(wèi)生方面受到的法規(guī)限制，因此需要更加注重此類問題波及財(cái)務(wù)狀況。液態(tài)潤(rùn)滑劑越來越多地得到關(guān)注，并作為底涂在螺紋連接處起到功能性干性涂層的作用(表面涂層)。新的表面保護(hù)涂層已經(jīng)問世，它的使用范圍更廣,具有更好的防腐性能，此類表面處理類似甚至優(yōu)于含Cr(VI)成分的鋁酸鹽涂層，并取而代之。然而，表面技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作限制了工業(yè)涂層技術(shù)的發(fā)展。摩擦值校準(zhǔn)和防腐數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化變得越來越困難，這一問題歸結(jié)于廣義的環(huán)保銘涂層與表面涂層的結(jié)合。結(jié)論：汽車行業(yè)事實(shí)上成為了工廠裝配工藝的技術(shù)驅(qū)動(dòng)力，它提供了可靠的防腐規(guī)范和摩擦值范圍，并涵蓋了安全操作的全部要求。國(guó)際化大型公司正日益面臨越來越大的壓力，他們需要找到更好的解決方案，提供更高效的裝配條件和更長(zhǎng)久的生命周期。過程能力對(duì)于安全性螺釘式連接而言，必須確保正確的預(yù)緊力，因此不適合使用沒有控制工藝的手動(dòng)安裝過程。對(duì)影響過程可靠性的所有相關(guān)變量進(jìn)行檢測(cè)，是十分必要的工作，尤其需要考慮摩擦值分散度，以及選擇使用正確的螺釘。通過合理的方法，基于對(duì)螺釘工藝的風(fēng)險(xiǎn)分析，人們可以從汽車工業(yè)中得出一個(gè)實(shí)用的操作過程。VDI2862是螺釘式連接分類的可行性基礎(chǔ)，并規(guī)定了相應(yīng)螺釘系列的選擇和使用指南。結(jié)論：裝配過程能力是保證較短裝配時(shí)間的重要要求。摩擦偏差或是甚至螺釘?shù)臄嗔殉３Ｒ鹧b配過程中無(wú)法預(yù)測(cè)的停產(chǎn)。必須通過適當(dāng)?shù)募s束條件和相應(yīng)的裝配規(guī)范防患于未然。因此，高水平的過程可靠性意味著可以根據(jù)期望值恰當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)預(yù)緊力。裝配中的過程可靠性裝配可靠性受摩擦值影響?？煽啃灾饕裳b配預(yù)緊力決定。裝配是基于裝配規(guī)格和摩擦學(xué)臨界條件進(jìn)行的。在裝配過程中，通過螺紋副和接觸表面（連接零件-部件）上的摩擦，會(huì)嚴(yán)重影響裝配預(yù)緊力。當(dāng)螺釘進(jìn)行組裝時(shí)，裝配的有效功比率僅為大約10-20%!螺釘連接中的摩擦學(xué)臨界條件。人們可以清楚的認(rèn)識(shí)到，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算出的目標(biāo)預(yù)緊力，只能夠通過明確限定的摩擦臨界條件得以實(shí)現(xiàn)?？煽康难b配工藝也需要通過減小摩擦分散度得以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于安全連接，實(shí)際應(yīng)用需要定義潤(rùn)滑。為了縮短生產(chǎn)時(shí)間、降低成本，按照“精益生產(chǎn)”的目標(biāo)，從需求報(bào)告到產(chǎn)品驗(yàn)收的一切活動(dòng)流程必須實(shí)現(xiàn)最佳組織方式。在生產(chǎn)活動(dòng)中，例如預(yù)備評(píng)估，事實(shí)上并沒有創(chuàng)造價(jià)值，因此應(yīng)該盡量避免。在連接零件上直接涂上干膜涂層，提高了裝配所需的可靠性，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力（Bossard涂層如ecosyn?-lubric）定義了摩擦值范圍。為了確保安裝更換部件時(shí)的裝配可靠性，應(yīng)使用完整潤(rùn)滑的新涂層螺釘零件。結(jié)論：經(jīng)濟(jì)裝配線是一種在正確使用裝配工具條件下的簡(jiǎn)單裝配過程。螺釘零件具有摩擦特性，對(duì)實(shí)現(xiàn)所需的裝配預(yù)緊力來說至關(guān)重要。因此，與安全緊密相關(guān)的連接必須配備新的螺釘零件，必要時(shí)使用標(biāo)簽識(shí)別（生產(chǎn)批次）便于記錄。擦是一項(xiàng)挑戰(zhàn)即便是在1880年期間，埃及人也能通過一些方式減少摩擦，運(yùn)輸雪花石巨像。從傳統(tǒng)的記錄中可以追溯出真實(shí)的潤(rùn)滑方法，責(zé)任明確，控制摩擦條件。根據(jù)DIN51834-2,對(duì)摩擦的描述如下：“摩擦是在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中表面相互影響的科學(xué)和技術(shù)”。它涵蓋了摩擦和磨損的整個(gè)內(nèi)容，包括潤(rùn)滑，并涵蓋固體與固體，流體與氣體之間相應(yīng)臨界表面的相互作用。螺釘式連接和分離連接處的摩擦及其變量影響。摩擦是兩個(gè)物體接觸表面之間的相互作用。它抵消了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)行、停止或結(jié)束接觸表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生的機(jī)械能損失。摩擦也可以定義為不可逆的熱力學(xué)過程。有關(guān)不同材料/表面的參考值，和螺釘式連接潤(rùn)滑狀態(tài)的摩擦等級(jí)分配，可以在VDE2230中找到。有證可考的數(shù)據(jù)通常只適用于實(shí)驗(yàn)室條件和室溫環(huán)境，因此必須針對(duì)各自的應(yīng)用和特定的使用條件重新進(jìn)行持續(xù)評(píng)估。摩擦值pitot,Rth,此表示分散度，決定因素有很多，例如材料配對(duì)，表面質(zhì)量（粗糙度），表面處理（無(wú)處理，鍍鋅，非電解鋅片涂層，密封等）以及潤(rùn)滑類型（有/無(wú)油，硫化鋁，石墨膏，PTFE潤(rùn)滑劑等）。定義摩擦比對(duì)于頭部接觸表面和螺紋接觸表面都非常重要，關(guān)乎設(shè)計(jì)和裝配的可靠性。磨損被定義為由于機(jī)械原因（即固體，液體或氣體對(duì)抗體的接觸和相對(duì)運(yùn)動(dòng)）導(dǎo)致的固體表面發(fā)生漸進(jìn)性材料損失。體現(xiàn)在溶解顆粒（磨損顆粒）的出現(xiàn)以及摩擦影響表面的材料和形成變化。潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑的總摩擦值對(duì)于確定螺釘式連接的扭矩和所得到的裝配預(yù)緊力至關(guān)重要。與安全相關(guān)的螺釘式連接方式必須進(jìn)行潤(rùn)滑，特別是無(wú)表面處理、鍍鋅表面涂層或非電解鋅片涂層以及防銹螺釘。螺釘式連接通常工作溫度在-50℃至最高+80℃之間。用于可靠裝配過程的常規(guī)摩擦值范圍通常從fitot0.1定義而成（分散范圍|itot=0.1-0.14）o如果使用另一種潤(rùn)滑劑，使分散范圍大于^itot=0.1-0.14,建議做進(jìn)一步說明和調(diào)整。如有必要，應(yīng)通過相應(yīng)的試驗(yàn)測(cè)試真實(shí)的摩擦值?！案伞钡臐?rùn)滑狀態(tài)需要作出特殊考慮，它不能滿足控制緊固的要求（摩擦值未定義）。代替流體潤(rùn)滑劑，干膜涂層被越來越多地使用，也就是人們所說的“抗摩擦涂層”，它們可以為更經(jīng)濟(jì)的裝配帶來更直觀的成效。確定潤(rùn)滑比，在工廠裝配和保養(yǎng)過程中具有更高的裝配可靠性潤(rùn)滑絕不可遺忘經(jīng)濟(jì)型裝配方式，拆卸無(wú)需額外的準(zhǔn)備工作有效的工作方法降低了裝配成本干膜潤(rùn)滑涂層是一種用于機(jī)械應(yīng)力安裝零件（螺釘，螺母，墊圈）的系統(tǒng)解決方案。涂層通常由完整的潤(rùn)滑性能、非電解涂覆的薄膜涂層組成。人們通常所說的表面涂層（例如Bossardecosyn?-lubric）可以產(chǎn)生平滑的薄膜，均勻了表面所有的不規(guī)則不平整，因此即使在極端應(yīng)力的工作條件下也可以完善摩擦條件。結(jié)論摩