日韩OEM螺栓摩擦系数,为什么比较高?比较宽?

紧固件摩擦系数的重要性是目前大家都比较关注的,摩擦系数的大小和散差会严重影响紧固件的拧紧后预紧力。同样的拧紧扭矩拧紧后,不同的摩擦系数范围,会得到差别非常大的预紧力。

大家都比较熟知的50-40-10的螺栓扭矩分配原则,也就是说摩擦系数变化小,但是预紧力会变化非常大。

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因为螺栓头支撑面和螺纹副的扭矩占比非常大,即使很小的摩擦系数变化,对螺栓头支撑面和螺纹副扭矩影响看似不是非常大,但是会影响产生预紧力的扭矩占比,可能产生预紧力的占比因为摩擦系数的变化,产生了5%的增减,最终就会较大的影响预紧力的占比。

既然摩擦系数是非常重要的,大家在设计螺栓时候,如果对摩擦系数进行控制呢?在紧固件对标时候,如果准确的对对标车螺栓连接进行拧紧扭矩的研究?这就需要了解国内外主机厂都是如何要求摩擦系数,了解对标车型的主机厂是如何控制摩擦系数范围的?

接下来,螺丝君就分几次,把目前经常遇到的一些主机厂的摩擦系数要求进行汇总说明。

由于日韩系汽车是神一样的存在,很少有外出交流的机会,网上关于日韩系的摩擦系数标准相对也少,欢迎大家提供螺丝君日韩系更详细的摩擦系数标准信息,以便螺丝君的信息库更加完善,为广大老铁服务。

今天,螺丝君主要介绍日韩(含TOYOTA、HONDA、SUZUKI、HYUNDAI)主机厂螺栓摩擦系数要求。

01

日韩系摩擦系数总体区间

本信息也是网上查找到的信息,关于日韩系的摩擦系数要求存在两种版本,如下面两张表。

从两张表来看总体信息还是存在一定差异。

但相对德系,美系比较统一的摩擦系数来说,日韩系摩擦系数有其特殊要求,往往存在一定的不同区间。

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TOYOTA摩擦系数要求

从TOYOTA的电镀锌标准中,没有找到类似的螺栓摩擦系数标准。

镀锌标准中,仅仅规定了防腐,膜厚等信息,对摩擦系数没有具体说明,也没有相关的引用标准文件。

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SUZUKI标准摩擦系数要求

SUZUKI 标准中明确了摩擦系数的要求,对于表面处理符号带J的螺栓,要进行摩擦系数的要求,但摩擦系数要求范围为0.32±0.13,也就是说摩擦系数在0.19-0.45的范围都是满足要求的。

由此也印证了:前面两张表格中的内容,日韩系的摩擦系数还是范围比较大一些,摩擦系数的要求也是比较高一些。

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为什么摩擦系数要求起点这么高?同时要求的摩擦系数范围还是这么大呢?

大家从这个图以及螺栓的预紧力计算公式可以看出,当摩擦系数较大时候,如超过0.15以后,摩擦系数增大,即使摩擦系数最大值比最小值增加很多,预紧力下降也不会太大,这样就可以不用对摩擦系数管控非常严格,就能够达到要求预紧力稳定的可能性。

这也是猜想日韩系采用摩擦系数比较大,且摩擦系数范围要求比较宽泛的原因之一。

同时,摩擦系数比较大的话,对于螺栓的防松性能会更好。

日韩OEM螺栓摩擦系数,为什么比较高?比较宽?

我们以M12x1.5-10.9为例,来说明(螺栓支撑面外径为23.8mm,螺栓孔直径为13.5mm,摩擦系数按照0.10-0.16和0.18-0.30来分别计算螺栓正常设计时候可以达到的最大扭矩):

日韩OEM螺栓摩擦系数,为什么比较高?比较宽?

由此可见,最小摩擦系数提高,螺栓的最大拧紧扭矩可以出现较大的提高;最小摩擦系数提高,螺栓的最大预紧力会有所降低。

我们仍以M12x1.5-10.9为例,来说明(螺栓支撑面外径为23.8mm,螺栓孔直径为13.5mm,摩擦系数按照0.10-0.16和0.18-0.30来分别计算螺栓按照给定拧紧扭矩拧紧时螺栓的预紧力的散差):

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由此可见,摩擦系数散差增大1倍,螺栓预紧力散差变化相对较小;螺栓拧紧扭矩如果设计足够好的话,最小预紧力也基本能够达到摩擦系数范围较低的水平;由于摩擦系数大,相对来说防松性能也会更好。

这就是日系车为什么在一些非关键连接点采用较大摩擦系数和较大散差的可能性原因?当然这样也能够在满足功能要求的情况下,尽量降低成本,提高一定的防松性能。

04

HYUNDAI摩擦系数要求

HYUNDAI在标准中对摩擦系数也没有提出特别的要求,从标准分析来看,对摩擦系数的要求应该也是在摩擦系数测试标准中进行的规定和说明。

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从相关资料来看,HYUNDAI规定了扭矩系数要求,0.18-0.21,0.13-0.16,0.215-0.245,这些扭矩系数偏差只有0.03,相对对摩擦系数的范围要求比较高。

反推0.18-0.21的摩擦系数约在0.12-0.15的范围。

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HONDA摩擦系数要求

HONDA从现有的标准资料来看,也没有具体的摩擦系数要求,如果螺丝君有相关的标准,欢迎联系分享加入螺丝君数据库。

从下面表格中的表面处理标准中,也没有找到相关的摩擦系数具体范围要求。

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从这个拧紧扭矩的标准中,可以看出摩擦系数值和范围都是比较大的,该图纸要求摩擦系数平均值为0.27,摩擦系数方差为0.0433,即使不考虑3倍方差,摩擦系数也0.2267-0.3133的范围。

跟前面日系车统计的摩擦系数表格0.22-0.32接近。

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螺丝君的总结

以上就是日韩系主机厂对摩擦系数的范围要求。从这些标准可以看出:

  • 一般同一主机厂摩擦系数范围会有一个明确规定,相对统一。
  • 日韩系主机厂对摩擦系数的要求相对于其他车系存在一些差异,对于摩擦系数的范围要求相对更加宽泛,其摩擦系数相对更高一些。
  • 日韩系摩擦系数比较高,更加宽泛,相对控制成本更低。但由于摩擦系数超过0.2以后,摩擦系数的波动对预紧力影响更低一些。同时,对于螺栓的防松也能起到很好的作用。
  • 韩系车企对螺栓规定扭矩系数,从扭矩系数规定范围来看,偏差更小,在对韩系主机厂供货时需要进行特别确认。
  • 今天的内容,就分享到这里,主要资料参考目前网上能够公开查到的资料,仅供参考,供大家对标、研究时了解使用,开开眼界,了解其他主机厂和零部件厂摩擦系数的要求,如有一些特殊的摩擦系数要求,请根据图纸或标准中具体的参考条款进行。

    如果大家对该专题感兴趣,后续再继续分享其他剩余车系的摩擦系数标准要求。对于日韩系的摩擦系数有相关标准也请联系螺丝君,分享加入到螺丝君摩擦系数标准数据库中。

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    来源:GAF螺丝君

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