開槽法蘭面螺母

為了研究擰螺栓和擰螺母對軸向預緊力的影響, 基于被連接件材料為鋼-鋼、鋼-鋁連接結構, 將六角法蘭面螺栓和六角法蘭面螺母分別壓鋼狀態進行擰緊試驗, 并利用超聲波預緊力測量儀監測擰緊實現的軸向預緊力, 結果表明擰螺栓較擰螺母實現的預緊力大。

經分析導致該現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外圈高度差小, 導致前者支承面摩擦內徑更小, 同目標扭矩條件下扭矩系數小則轉化的軸向預緊力更大。結合有限元分析, 驗證實測樣件法蘭面不同錐度受載條件下的應力分布情況, 鋼板Z大應力集中位置為支承面摩擦內徑, 與試驗結果相吻合。

法蘭面螺母螺栓聯接形式是整車裝配中應用Z為廣泛的可拆式聯接之一。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后轉化為軸向預緊力。影響預緊力因素有很多, 如螺紋摩擦系數、支承面摩擦系數、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操作便利性進行擰緊, 這就造成擰緊螺栓和擰緊螺母產生的預緊力是否一致是個疑惑, 外界對擰緊兩者對軸向預緊力的影響研究也較少。