표면 처리가 조임 특성에 영향을 줍니까?볼트? 예. 볼트 토크 계수의 분산 오차를 줄이고 내식성을 향상시키기 위해 패스너는 일반적으로 표면 처리됩니다. 그러나 다양한 표면 처리는 나사식 패스너의 마찰 계수에 상당한 영향을 미치며, 이는 궁극적으로 볼트의 조임 특성에 영향을 미칩니다. 다음은 패스너 관련 지식을 결합하여 표면 처리가 볼트 조임 특성에 미치는 영향을 분석합니다.
I. 마찰계수가 볼트 토크 계수에 미치는 영향에 대한 이론적 분석
1. 볼트 체결 조임 토크
1.1 삼각형 볼트 나선형 쌍의 마찰
움직이는 쌍의 마찰은 접촉면의 모양에 따라 평면마찰, 경사면마찰, 홈마찰로 나눌 수 있습니다. 움직이는 쌍의 마찰력 계산을 단순화하기 위해 움직이는 쌍의 두 운동쌍 요소의 기하학적 모양에 관계없이 서로 다른 기하학적 모양을 가진 두 구성 요소의 접촉은 단일 평면을 따라 접촉하는 움직이는 쌍으로 간주될 수 있으며(그림 1 참조) 마찰력 계산 공식은 식(1)과 같이 균일하게 표현될 수 있습니다.
홈 마찰: 삼각형 나사산 회전 쌍은 경사진 홈 표면의 쐐기- 모양 슬라이더의 움직임, 즉 홈 마찰과 경사면 마찰의 조합으로 나사의 너트 움직임을 근사화할 수 있습니다. 이때 홈 각도는 90도 -입니다(그림 2 참조).
1.2 볼트의 조임 토크
볼트 조임 과정에서 필요한 총 토크는 스레드 쌍의 마찰을 극복하기 위한 조임 토크와 볼트 헤드 또는 너트와 지지 표면 사이의 마찰 토크의 두 부분으로 구성됩니다.
2. 볼트 연결의 토크 계수
총 볼트 토크는 볼트 지지 표면의 마찰 소비, 나사 마찰 소비 및 예압 소비의 세 부분으로 나뉩니다(그림 3 참조).
표 1에서 볼 수 있듯이 조임 과정에서 볼트 지지 표면의 마찰에 의해 소비되는 에너지는 약 50%, 나사 마찰 소비는 약 40%, 예압 작업 소비는 약 10%를 차지합니다. 동일한 조임 토크 하에서 마찰 계수가 0.05만큼 변화하면 예압의 변동 범위는 43.1%에 달합니다. 즉, 볼트의 표면 처리에 약간의 차이가 있는 경우 마찰 계수가 0.05만큼 증가한다고 가정하면 축방향 예압은 원래의 57%에 불과하며 이는 볼트 연결의 신뢰성에 주요 잠재적인 안전 위험을 가져옵니다. 그러므로 나사산 쌍의 마찰계수에 대한 연구에 많은 관심을 기울여야 합니다.
II. 표면처리가 토크계수에 미치는 영향 분석
다기능 볼트 체결 분석 시스템을 통해 볼트 조임 과정에서 나사 쌍의 체결력, 총 토크 및 토크를 측정할 수 있습니다. 이는 체결력과 토크 간의 관계를 정확하고 실시간으로 반영하는 동시에 볼트의 마찰 계수를 측정할 수 있습니다.볼트 스레드그리고 볼트 머리 지지면. 데이터 분석에 따르면 아연 도금 층의 두께는 볼트 머리의 마찰 계수에 거의 영향을 미치지 않지만 나사산 마찰 계수에는 상당한 영향을 미치며 궁극적으로 토크 계수에도 상당한 영향을 미칩니다.
III. 표면처리가 볼트의 허용강도에 미치는 영향
나사형 패스너는 조이는 동안 결합된 비틀림-인장 응력을 받습니다. 세 번째 강도 이론에 따르면 나사형 패스너의 허용 등가 응력은 공식 (9)에 의해 얻을 수 있습니다.
나사식 패스너를 조일 때 총 토크는 볼트 지지 표면의 마찰 소비, 나사 마찰 소비 및 예압 소비의 세 부분으로 나뉩니다. 그중 볼트 지지 표면의 마찰 소모와 나사 마찰 소모로 인해 나사형 패스너의 로드 부분이 비틀림 전단 응력을 받게 되고 예압 소모로 인해 나사형 패스너의 로드 부분이 실제 인장 응력을 생성하게 됩니다. 볼트가 견딜 수 있는 등가 인장 응력은 고정되어 있으며 볼트의 항복 응력을 초과해서는 안 됩니다. 따라서 로드 부분이 부담하는 비틀림 전단 응력을 줄입니다.스레드 패스너즉, 볼트 지지면의 마찰 소모와 나사산 마찰 소모를 줄여 토크를 최대한 예압으로 변환합니다.
마찰계수 분석은 작은 마찰계수를 갖는 볼트가 작은 토크를 적용함으로써 더 큰 축방향 예압을 얻을 수 있다는 것을 보여줍니다. 이는 에너지 소비를 절약하고 볼트의 서비스 효율성을 향상시키는 데 큰 의미가 있습니다.
IV. 볼트 조임 특성에 영향을 미치는 요인
(1) 분석에 따르면 마찰 계수는 조임 과정 중 볼트 지지 표면의 마찰 소모, 나사산 마찰 소모 및 예압 작업 소모의 에너지 분포에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 마찰 계수의 작은 변화로 인해 예압이 크게 변동됩니다.
(2) 서로 다른 표면 처리와 나사형 패스너의 마찰 계수 및 토크-예압 사이의 관계에 대한 실험적 분석을 통해 아연 도금 층 두께와 다양한 크로메이트 처리가 마찰 계수 및 토크 계수에 미치는 영향 규칙이 얻어집니다. 코팅 두께가 클수록 마찰 계수가 높아집니다. C2C 크로메이트로 처리된 볼트의 마찰계수는 C2D 크로메이트로 처리된 볼트의 마찰계수보다 훨씬 큽니다.
(3) C2C 크롬산염으로 처리된 볼트와 비교하여 C2D 크롬산염으로 처리된 볼트를 사용하면 볼트 지지 표면과 나사산의 토크 마찰 소비를 줄일 수 있고 더 큰 축방향 예압을 얻을 수 있으며 이는 에너지 소비를 절약하고 볼트의 서비스 효율성을 향상시키는 데 큰 의미가 있습니다.
