開槽法蘭面螺母

為了研究擰螺栓和擰螺母對軸向預(yù)緊力的影響, 基于被連接件材料為鋼-鋼、鋼-鋁連接結(jié)構(gòu), 將六角法蘭面螺栓和六角法蘭面螺母分別壓鋼狀態(tài)進(jìn)行擰緊試驗, 并利用超聲波預(yù)緊力測量儀監(jiān)測擰緊實現(xiàn)的軸向預(yù)緊力, 結(jié)果表明擰螺栓較擰螺母實現(xiàn)的預(yù)緊力大。

經(jīng)分析導(dǎo)致該現(xiàn)象主要原因為法蘭面螺栓實際錐度比法蘭面螺母錐度小, 即法蘭面螺栓較法蘭面螺母內(nèi)外圈高度差小, 導(dǎo)致前者支承面摩擦內(nèi)徑更小, 同目標(biāo)扭矩條件下扭矩系數(shù)小則轉(zhuǎn)化的軸向預(yù)緊力更大。結(jié)合有限元分析, 驗證實測樣件法蘭面不同錐度受載條件下的應(yīng)力分布情況, 鋼板Z大應(yīng)力集中位置為支承面摩擦內(nèi)徑, 與試驗結(jié)果相吻合。

法蘭面螺母螺栓聯(lián)接形式是整車裝配中應(yīng)用Z為廣泛的可拆式聯(lián)接之一。在實際裝配過程中Z常用的為扭矩控制法, 通過對螺栓或者螺母施加扭矩, 擰緊過程中需要克服螺紋摩擦扭矩及支承面摩擦扭矩, Z后轉(zhuǎn)化為軸向預(yù)緊力。影響預(yù)緊力因素有很多, 如螺紋摩擦系數(shù)、支承面摩擦系數(shù)、被連接件材料及支承面摩擦直徑等。

汽車底盤多處連接位置采用法蘭面螺母螺栓配對連接形式, 實際裝配擰緊過程是根據(jù)操作便利性進(jìn)行擰緊, 這就造成擰緊螺栓和擰緊螺母產(chǎn)生的預(yù)緊力是否一致是個疑惑, 外界對擰緊兩者對軸向預(yù)緊力的影響研究也較少。