一、試驗(yàn)部分

（二）試驗(yàn)方法

由(4)、(5)式可知，扭矩系數(shù)受螺栓摩擦系數(shù)的影響，在一定條件下，摩擦系數(shù)越低，扭矩系數(shù)就越小，則克服螺紋摩擦扭矩及支撐面摩擦扭矩較少，轉(zhuǎn)化的軸向預(yù)緊力就越大，螺栓聯(lián)接可靠性越高。

試驗(yàn)時(shí)，將轉(zhuǎn)速分別設(shè)置為20 r／min、30 r／min、40 r／min、50 r／min、60 r／min、70 r／min，對(duì)同一轉(zhuǎn)速進(jìn)行15組試驗(yàn)。具體步驟將螺母固定，對(duì)螺栓進(jìn)行擰緊，擰緊轉(zhuǎn)速為20 r／min的情況下進(jìn)行15組實(shí)驗(yàn)，扭緊裝置對(duì)螺栓施加線性增加的扭矩，直至將螺栓擰至極限狀態(tài)。儀器自動(dòng)擬合轉(zhuǎn)速為20 r／min時(shí)螺栓夾緊力隨著扭矩增加而變化的15條曲線(如圖2)，同時(shí)記錄所需緊固特性值；通過(guò)溫度傳感器記錄15組螺栓的溫度值。接著換一對(duì)螺栓螺母，用孔板上的2號(hào)孔裝配，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程至15次。同理將擰緊轉(zhuǎn)速設(shè)置為30 r／min、40 r／min、50 r／min、60 r／min、70 r／min進(jìn)行試驗(yàn)。

螺栓在不同轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行扭矩一夾緊力試驗(yàn)，得出的緊固特．1生值經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理如表2[3]。

圖3為轉(zhuǎn)速對(duì)螺栓摩擦系數(shù)、扭矩系數(shù)的影響示意圖。

從圖3中可以看出，扭矩系數(shù)與摩擦系數(shù)呈同增減趨勢(shì)。轉(zhuǎn)速較大時(shí)，摩擦系數(shù)減小，致使扭矩系數(shù)變小。由公式T =KFd 可知扭矩系數(shù)決定了在擰緊扭矩的轉(zhuǎn)化中軸向夾緊力所占的比例，扭矩系數(shù)愈小，則軸向夾緊力愈大[6]。螺栓聯(lián)接可靠性越高。

（二）不同擰緊轉(zhuǎn)速對(duì)螺栓摩擦面溫度的影響

數(shù)字萬(wàn)用表直接讀出15組螺栓頭摩擦面溫度值和15組螺紋摩擦面溫度值，分別求取平均值。

圖4為不同轉(zhuǎn)速條件下，螺栓溫度變化曲線。轉(zhuǎn)速對(duì)鋼制螺栓摩擦面溫度有一定的影響。從圖4中可以看出，轉(zhuǎn)速較小時(shí)，溫度變化幅度較小；轉(zhuǎn)速增大時(shí)，溫升越快。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示摩擦系數(shù)變小，因?yàn)閿Q緊螺栓過(guò)程會(huì)引起接觸表面發(fā)熱和溫度的變化，使摩擦副表面材料的性質(zhì)和接觸狀況發(fā)生改變，從而影響摩擦系數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，接觸表面的摩擦熱影響小，此時(shí)摩擦表面不易形成氧化膜，在實(shí)際接觸表面容易產(chǎn)生粘著，導(dǎo)致摩擦系數(shù)較大；當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，接觸表面由于摩擦而升溫，分子熱運(yùn)動(dòng)使粘著點(diǎn)剪切強(qiáng)度減少，摩擦系數(shù)降低 。

總結(jié)