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机械社区»论坛 › 求助/理论/基础/乐园/外语 › 理论探讨（高端） › 拧入铝件螺钉的拧紧力矩
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拧入铝件螺钉的拧紧力矩

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sivlerduck
发表于 2013-12-23 11:47:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
近期有个产品，材料为2A12，需要螺钉固定。为了保证产品质量需要规定螺钉的拧紧力矩，螺钉材料为A2-70。但是查找螺纹拧紧力矩的材料一般都是对钢-钢连接的规定，通过多方查资料及自己的理解不知道下面的总结是否合理。
1 W7 n/ r9 u1 A' S---------------------------------------------------
# k9 w7 X7 `: E0 {, \5 r1 {% {
铝合金螺栓连接一般为钢制螺钉拧入铝合金中，不能采用标准上查的常用螺钉拧紧力矩。但是可以换向思维，钢制螺钉的拧紧力矩是按照钢螺钉-钢螺纹配合计算得到。如果采用铝螺钉-铝螺母配合也可以计算出一个铝螺钉的拧紧力矩，根据螺母的性能等级可以比螺栓低一个等级。而铝合金屈服强度约275Mpa，折合抗拉强度为275/0.8=343MPa，高一个等级约为440Mpa，故可认为连接的螺栓性能等级为4.8级。
按照4.8级螺栓拧紧力矩，查询手册制作出下表，其中最大拧紧力矩是按照手册查找得到的。
  
2A12建议拧紧力矩值
  		  
  		  
  
  
螺纹规格
  
最小拧紧力矩
  
Tmin, x: a; }* k" Y
  (0.715Tmax)8 i( I( d5 y- _' s2 u0 P9 V
  N.m
最大拧紧力矩
" \9 v9 C& e& J& n8 L7 t- N, {  Tmax
! H& v( D$ @+ c3 h8 b  N.m
最小拧紧力矩4 K4 G( ?, q5 X; n* K
  Tmin6 c1 p/ G* N" S$ D( t
  (0.8Tmax)
6 A; f1 `8 R# S* E# @8 O+ a) J( l  N.m
M 1.6
0.077  
0.108
0.0864
M2
0.157  
0.22
  
0.176
  
M2.5
0.322  
0.45
0.36
M3
0.573  
0.801
  
0.6408
  
M4
1.331  
1.862
1.4896
M5
2.689  
3.761
  
3.0088
  
M6
4.578  
6.403
5.1224
M8
11.107  
15.534
  
12.4272
  
M10
21.992  
30.758
24.6064

' l( [% ?, c% Z: B8 a: j2 p0 Q1 @疑问1：最小拧紧力矩规定多少合适?9 U, @( t, S$ X# W$ @6 X) H
疑问2：能否采用计算方法得到准确的钢螺钉拧入铝合金的拧紧力矩?
& `" p8 o" y4 ^0 v3 e6 w# H/ E! S) @$ P6 z5 D" Z1 s

$ n" y' e: \1 i$ z8 H2 F6 t3 Z: _- u1 j

点评

mfka
请问：确定具体零件中螺纹的预紧力需要哪些必要条件？这些条件不完全具备，别人怎样帮助你？其实这些东西都是基础性知识。  发表于 2014-1-3 10:14
WUHANLIST
想法不错！坐等高手来详细解答。  发表于 2013-12-23 12:29

评分

参与人数 2威望 +51 收起 理由
老鹰 + 50 问题描述清楚，显得很专业！
成形极限 + 1 思路非常不错！

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本帖被以下淘专辑推荐:

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sivlerduck
 楼主| 发表于 2013-12-23 11:48:04 | 显示全部楼层
先站住2楼，等后续结贴时总结。
' G" h$ K$ m9 m) G. a
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茉莉素馨
发表于 2013-12-23 12:59:29 | 显示全部楼层
单就拧紧力矩来说，只取决于螺旋副的摩擦力矩和螺母与连接件之间的摩擦力矩。- I, d& U5 k! H" q
螺栓材料不同体现在强度上，拧紧力矩主要还是在于材料间的摩擦系数。

点评

sivlerduck
目前取得k值为0.24，无润滑氧化表面的一个通用系数  发表于 2013-12-23 13:08
回复 支持 2 反对 1

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zerowing
发表于 2013-12-23 13:07:53 | 显示全部楼层
哈哈，看看某保证载荷帝咋玩。不过大侠，俺给你校核了下，M10的A2-70螺钉在这种情况下玩个39-40的扭矩没啥问题。

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mfka
确定具体零件中螺纹的预紧力的必要条件不完全具备，你这样帮助别人，不是误导人家吗？  发表于 2014-1-3 10:16
zerowing
fmdd大侠说的好，热胀就要考虑其他方面了。特别是对于防松场合，俺这有实际的例子。哈哈。不过，这里只是单就承载说的，具体到应用中，要考虑更多的相关因素。温差是一个，振动也是一个。  发表于 2013-12-28 14:08
fmdd
小心这种异种材料的连接，尤其是铝件，热膨胀系数大  发表于 2013-12-28 12:49
karlmayerdesign
某保证载荷帝？  发表于 2013-12-27 15:20
sivlerduck
之前的帖子我基本上都看了，主要觉的动一下，西一下，总结的太少，不得要领，呵呵。大侠啥是否给大家总结一下，办个班。螺钉连接是最基本的连接，但是我们搞机械设计的好多连着最基本的都说请，这说不过去  发表于 2013-12-23 14:18
zerowing
呵呵，大侠，放松涉及的就更多了。特别是这种不同材质的。小心哦。  发表于 2013-12-23 13:46
zerowing
其实你可以翻翻我的帖子，之前有说过螺栓问题的。说不定能启发你。  发表于 2013-12-23 13:43
sivlerduck
载荷的基本就是连个零件连接好就行了，在整个设备的震动环境，最大10个g。规定扭矩主要是明确工人操作规范。防松。  发表于 2013-12-23 13:43
sivlerduck
期待大侠给一个明确结果，不光铝的，还有铜螺钉问题；感觉中国的机械设计手册，都是受人以鱼，有可能捕到的鱼还是有毒的，呵呵。没有教我们如何捕鱼  发表于 2013-12-23 13:41
zerowing
硬攻软，玩得可就不是保证载荷喽。哈哈。这个东西，计算扭矩不是啥难点，公式在那，代个数就行了。重点在载荷。  发表于 2013-12-23 13:37
zerowing
哈哈，茉莉说得好啊。另外别喊我前辈，不会比你大几岁的。不过这里先不说生锈的问题。说得就是不锈钢螺钉针对铝的问题。哈哈。楼主大侠莫急。俺在等一个熟人的说法。  发表于 2013-12-23 13:36
茉莉素馨
不见得就不生锈。zerowing前辈您说呢  发表于 2013-12-23 13:20
sivlerduck
主要对面配合的是铝，A2-70没有意义，选它主要是为了不生锈。  发表于 2013-12-23 13:14
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icegoods
发表于 2013-12-23 17:25:04 | 显示全部楼层
最近一直也在思考同类问题。工作中铝件铜件用得比较多，应当将铝件作为螺母牙失效的问题作分析，铝材强度低，材料软失效，螺钉不容易失效。
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icegoods
发表于 2013-12-23 18:03:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 icegoods 于 2013-12-23 18:05 编辑 : u3 h; R$ D( d' t  q- ~# s* q) i

' h1 l# D. |  v# ?发一些资料，一起共同思考。
8 R9 h8 ]- S9 r2 A, w, X, \/ Q  [. R

" [! Q& Z: H! x+ I$ m# F
7 C* c% n% V9 r4 e
; T, O! C' P' N5 `8 j1 Y* G/ j5 M3 F6 N  a4 x- u

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点评

独自莫凭栏
威望伤不起呀~~  发表于 2014-1-22 16:56
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stevenguo
发表于 2013-12-24 11:24:45 | 显示全部楼层
比较好的问题，期望高手来解答。
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zerowing
发表于 2013-12-24 12:38:26 | 显示全部楼层
简单说两句，希望对你有所启发。- k; [+ E! \1 R. _
1。螺栓校核分两个方面，一方面是螺栓杆强度校核，一方面是螺纹强度校核。杆强度校核，比较的就是保证载荷。螺纹强度，则要单独计算。' _; E. ]6 N% K  E
2。多数时候我们不校核母扣端强度，原因是母扣端多数情况下承载高于螺栓部分。校核母扣端也分两个方面。一方面是螺纹强度校核。另一方面是母扣端壁厚部分的抗倾翻弯曲强度校核。
) R% ]3 U* `  Q; Y3 V, O3。螺纹校核时，一般常用的办法是认为螺纹是悬臂梁，然后校核其承载能力。简单一点的就是直接校核螺纹根部的抗剪切能力和表面的抗挤压能力。抗剪不够的时候会滑丝，挤压不够的时候会粘扣。; l6 B3 P0 @) ~& ?
4。保证扭矩是考虑螺栓在其最大轴向承载时螺纹副和螺栓帽部分的摩擦和力矩。这个力矩同牙型有关，同摩擦系数有关，同帽端部分的接触面有关。
+ c4 w9 U/ P. G. S5。所谓的母端等级比螺栓端等级低一个等级，考虑的是均在螺纹牙受力。这个说起来比较复杂，有兴趣可以再聊。螺纹牙受力均匀程度不仅影响承载，亦影响防松。
0 T9 }# Q5 W/ i, o. l3 o5 s2 w2 \4 _$ W' |
综上，针对这种硬如软的情况，实际校核中，主要针对的是母端螺纹强度和壁厚强度部分。2 ~* A, Y. q. n
希望对你有助。

点评

zerowing
俺说您老好基础，咋不敢应俺的螺纹校核题呢？不够基础？哈哈  发表于 2014-1-3 11:06
zerowing
哈哈，基础是不好，比不上您老人家说个啥就立马现搬书的基础啊！问题是，您老是只会搬书，连脑子都不过，哈哈，好基础！  发表于 2014-1-3 11:05
mfka
sivlerduck ：常识性东西。  发表于 2014-1-3 10:24
mfka
与楼主的问题是不是紧密相关？是不是有点“好为人师”感觉？从这段时间我们唇枪舌战来看，你的基础知识有点差劲。  发表于 2014-1-3 10:21
zerowing
顶不起这个帽子，哈哈，都是些基础的东西。  发表于 2013-12-25 00:11
sivlerduck
果然是专家，我就按照你说的整理一下  发表于 2013-12-24 17:05

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
xlf63 + 1

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iqmzy
发表于 2013-12-24 18:52:59 | 显示全部楼层
这个必须顶一下！
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treeuwd
发表于 2013-12-24 21:30:39 | 显示全部楼层
标准的70%或更低！最好加个碟形垫片！
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