螺栓在擰緊時候,,如果不采用一定措施,例如,,在螺母側(cè)采用反作用力臂進(jìn)行防轉(zhuǎn)固定,,就容易出現(xiàn)螺母跟轉(zhuǎn)的可能性。

同時,,特別是在螺栓靜態(tài)扭矩測量的時候,,也會出現(xiàn)螺母跟轉(zhuǎn)的情況,在這種情況下,,如果不采取措施,,測出的靜態(tài)扭矩結(jié)果,就會是虛假的扭矩,,往往測出的靜態(tài)扭矩會更低一些,。

有什么辦法可以解決這種跟轉(zhuǎn)的問題,?
接下來,,我們就對其進(jìn)行詳細(xì)的分析。
由于螺栓裝配時候,,無法直接測量螺栓的預(yù)緊力,,所以,一般情況下都是通過扭矩法擰緊的方式,,來間接對螺栓進(jìn)行施加預(yù)緊力,。
螺栓擰緊時候的擰緊扭矩,由兩部分產(chǎn)生:
一,、螺紋副扭矩(實(shí)際上此時螺紋副扭矩包含了螺紋副的摩擦扭矩和產(chǎn)生預(yù)緊力部分的扭矩消耗)MG,,
二,、螺栓頭部的摩擦扭矩MK兩部分組成了最終的總的擰緊扭矩MA。即:


接下來,,我們就分析螺栓擰緊的時候,,為什么會產(chǎn)生螺母跟轉(zhuǎn)的現(xiàn)象?
對于常規(guī)的順時針螺紋,,由于在擰緊的時候,,螺栓對螺母通過螺紋副產(chǎn)生摩擦扭矩MG,由于螺栓擰緊時候螺紋副產(chǎn)生的摩擦扭矩對螺母有旋轉(zhuǎn)的趨勢,,
此時,,螺母的支撐面在螺栓擰緊時產(chǎn)生的預(yù)緊力作用下,也會產(chǎn)生螺母的支撐面摩擦扭矩MKnut,,且該摩擦扭矩是阻止螺栓螺紋副產(chǎn)生摩擦扭矩作用下的轉(zhuǎn)動,。
如果在這種情況下,螺母的支撐面摩擦扭矩MKnut≥MG,,則這種情況下,,螺紋副的摩擦扭矩不會使螺母產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
如果螺母支撐面摩擦扭矩MKnut<MG,,則這種情況下,,螺紋副的摩擦扭矩就會使螺母產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),也就是出現(xiàn)螺母的跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象,。

通過上面的分析,,我們就能對螺母的跟轉(zhuǎn)進(jìn)行詳細(xì)的計算分析。
螺母擰緊時候,,跟轉(zhuǎn)的計算分析,,我們分析以下三種情況:
(1)螺栓螺母支撐面、螺栓孔尺寸相同情況下,,螺母發(fā)生跟轉(zhuǎn)時候螺母支撐面最小摩擦系數(shù)
假設(shè):螺栓規(guī)格為M12x1.5,,螺栓支撐面直徑為23.8mm,螺栓孔直徑為13.5mm,,實(shí)測螺紋摩擦系數(shù)為0.13,,實(shí)測支撐面摩擦系數(shù)為0.13,,螺栓擰緊時候設(shè)置的公稱擰緊扭矩為105Nm,而螺母的支撐面直徑也為23.8mm,,螺母側(cè)螺栓孔直徑也為13.5mm,,在這種情況下,經(jīng)過計算,,擰緊螺栓時候螺母不發(fā)生跟轉(zhuǎn)的最小摩擦系數(shù)0.115,。
也就是說在上述的這種條件下,如果螺母的支撐面摩擦系數(shù)低于0.115,,就可能出現(xiàn)螺栓擰緊時候螺母跟轉(zhuǎn)的可能性(這種情況可以進(jìn)行一下實(shí)際試驗驗證,,如果螺栓正常摩擦系數(shù),而對螺母支撐面圖上潤滑油,,這樣在擰緊的時候就可能出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)的情況,,
當(dāng)然,這種分析是認(rèn)為螺母沒有鎖緊扭矩的情況下,,如果螺母存在鎖緊扭矩,,則這種螺母在擰緊還沒有預(yù)緊力的時候必定是會出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)的情況,,因為在這種情況下,,沒有支撐面的反方向摩擦扭矩,而螺紋施加的扭矩又非常大),。
(2)螺栓螺母支撐面相同,、螺母螺栓孔尺寸增加的情況下,螺母發(fā)生跟轉(zhuǎn)時候螺母支撐面最小摩擦系數(shù)
假設(shè):螺栓規(guī)格為M12x1.5,,螺栓支撐面直徑為23.8mm,,螺栓孔直徑為13.5mm,實(shí)測螺紋摩擦系數(shù)為0.13,,實(shí)測支撐面摩擦系數(shù)為0.13,,螺栓擰緊時候設(shè)置的公稱擰緊扭矩為105Nm,而螺母的支撐面直徑也為23.8mm,,螺母側(cè)螺栓孔直徑增加為15mm,,在這種情況下,經(jīng)過計算,,擰緊螺栓時候螺母不發(fā)生跟轉(zhuǎn)的最小摩擦系數(shù)0.110,。
也就是說在上述的這種條件下,如果螺母的支撐面摩擦系數(shù)低于0.110,,就可能出現(xiàn)螺栓擰緊時候螺母跟轉(zhuǎn)的可能性,,螺母的摩擦系數(shù)需要更小才能出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)的可能性,具體計算見下表,。

(3)螺母支撐面減小成六角頭螺母尺寸,、而螺母螺栓孔尺寸不變的情況下,,螺母發(fā)生跟轉(zhuǎn)時候螺母支撐面最小摩擦系數(shù)
假設(shè)螺栓規(guī)格為M12x1.5,螺栓支撐面直徑為23.8mm,,螺栓孔直徑為13.5mm,,實(shí)測螺紋摩擦系數(shù)為0.13,實(shí)測支撐面摩擦系數(shù)為0.13,,螺栓擰緊時候設(shè)置的公稱擰緊扭矩為105Nm,,而螺母的支撐面直徑減小為標(biāo)準(zhǔn)六角頭螺母支撐面尺寸16.63mm,螺母側(cè)螺栓孔直徑仍為15mm,,在這種情況下,,經(jīng)過計算,擰緊螺栓時候螺母不發(fā)生跟轉(zhuǎn)的最小摩擦系數(shù)0.110,。
也就是說在上述的這種條件下,,如果螺母的支撐面摩擦系數(shù)低于0.142,就可能出現(xiàn)螺栓擰緊時候螺母跟轉(zhuǎn)的可能性,,從這一點(diǎn)來說,,因為螺母發(fā)生跟轉(zhuǎn)的臨界摩擦系數(shù)變大了,螺母就更容易出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)的可能性,,
也就是說,,六角頭螺母與法蘭面螺栓即使摩擦系數(shù)相同,也可能出現(xiàn)螺母跟轉(zhuǎn)的可能性,。具體計算見下表,。

以上就是對螺母跟轉(zhuǎn)的可能性進(jìn)行分析,從分析及計算結(jié)果可以看出:
螺母的支撐面直徑越小,,越容易出現(xiàn)螺母跟轉(zhuǎn)的可能性,。
螺母側(cè)的螺栓孔直徑越大,越不容易出現(xiàn)螺母跟轉(zhuǎn)的可能性,。
在還沒有擰緊的情況下,,如果螺母為鎖緊螺母,則這種情況下,,螺母必然會出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)的可能性,,在這種沒有擰緊的情況下,預(yù)擰鎖緊螺母,,必須采用防轉(zhuǎn)裝置才能把鎖緊螺母預(yù)擰緊到位,。
在發(fā)生跟轉(zhuǎn)的時候,測量靜態(tài)扭矩往往會減小,,必須考慮采用防轉(zhuǎn)裝置后來測靜態(tài)扭矩,,方為可比性。