螺栓的摩擦系数不是一个恒定值，不同批次螺栓的摩擦系数会有一定程度的波动。 通常，主机厂会为第一家供应商定义一个合格的摩擦系数范围，但做过扭矩管理的老铁应该深刻意识到，即使摩擦系数在合格范围内波动，也经常会出现扭矩和角度监控窗口报警。
当拧紧方式为角度方式时，摩擦系数的增加会导致最终张力矩的上升，很多老铁杆可能想知道，高的最终拉力矩是否会增加螺栓断裂的风险今天，通过这篇文章的分享，希望能给大家带来一些启示。
01. 螺栓应力分析
02. 螺栓过载断裂分析
下图显示了螺栓过载拧紧和断裂的**，螺栓在断裂前有一个缩颈过程。
03. 摩擦系数对断裂角的影响
螺栓紧固的断裂角度可以从螺栓屈服的那一刻到螺栓的最终断裂来计算。 螺钉测试两种不同的摩擦系数状态，其他参数均为相同的螺栓，过载拧失效。
下图显示了在不同摩擦系数状态下拧紧至失效的螺栓的装配曲线。 从试验曲线可以看出，高摩擦系数的扭矩明显高于低摩擦系数的扭矩，而高摩擦系数的断裂角相对较小。 这应该如何理解？
想象两种极端情况，一种是螺栓只承受拉伸载荷，螺栓在断裂前会有明显的缩颈变形，螺栓的伸长率大;另一种情况是螺栓只承受扭转剪切载荷，螺栓断裂前基本没有缩颈变形，螺栓基本不伸长。
因此，对于复合应力下拧紧的螺栓，扭转剪应力越大的螺栓颈缩变形越小，伸长率越小;具有较大拉伸法向应力的螺栓的颈缩变形越大，伸长率越大。
根据公式5，为了充分利用螺栓的强度，当摩擦系数减小时，可以获得更高的轴向力。
根据计算，当摩擦系数为0在15时，螺栓屈服时的轴向力为螺栓抗拉屈服强度的80%;当摩擦系数为0时3、螺栓屈服时，轴向力为螺栓抗拉屈服强度的60%。
有些人可能会认为，上图中两种状态的断裂角差异不是很大。 这主要与螺栓的应力状态有关。
下图是Screw测试的另一件零件，高摩擦系数状态下的零件和低摩擦系数状态下的零件的断裂角相差两倍。
04. 螺栓拧紧扭矩过大的风险
通过以上分析，需要注意的是，在螺栓拧紧过程中，当扭矩较高时，要防止剪应力过高，这会导致断裂角小，螺栓有断裂的危险。
因此，对于高扭矩拧紧，需要对螺栓和连接副进行分析，并且不应轻易放松监控窗口。
此外，高摩擦系数是造成高扭矩的原因之一，紧固件的高硬度、螺纹中的异物和不合适的尺寸都可能导致高拧紧扭矩，从而增加螺栓的剪应力。
因此，当发现异常影响因素时，应及时纠正，以保证连接线对的拧紧质量。
05. 螺丝钧的经验与总结
1）螺栓的高摩擦系数会导致高拧紧力矩和高剪切应力。剪应力越高，颈缩越小，伸长率越小，螺栓断裂时断裂角越小。
2）在现场管理扭矩时，要注意扭矩突然增加的问题。此时，应分析螺栓和连接，以防止剪应力过大，这会增加螺栓断裂的风险。
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