紧固件螺纹拧紧原理：
1、螺纹原理
螺纹的主要参数:
1)螺距P:相连两个螺纹顶尖的距离。
2)导距L:螺纹旋转一周时,螺纹上一点沿轴线方向前进的距离。
注:一条螺旋线产生的螺纹叫单头螺纹,螺距与导距相等。两条或两条以上的等间隔的螺旋线产生的螺纹叫多头螺纹。
导距=N*螺距
3)螺纹有效直径

2、螺纹拧紧
拧紧是用螺栓、螺母把零件连接起来,不能松动。为了不让其松动,必须在螺栓上施加一个叫“轴向力”的适当拉力(拧紧力)。实际作业中,因为直接测量轴向力困难,所以螺栓、螺母拧紧时,用“扭矩”代替。
3、螺纹紧固受力情况
螺纹紧固件在紧固状态下,其受力有三个方面:
1)轴力F:作用在外螺纹件轴向拉力(被连接件夹紧力);
2)支承面摩擦力Fw:螺母或螺栓与被连接件表面间摩擦力;
3)螺纹副摩擦力Fs:外螺纹侧面与内螺纹侧面间摩擦力。
螺栓在拧紧时候，如果不采用一定措施，例如，在螺母侧采用反作用力臂进行防转固定，就容易出现螺母跟转的可能性。
同时，特别是在螺栓静态扭矩测量的时候，也会出现螺母跟转的情况，在这种情况下，如果不采取措施，测出的静态扭矩结果，就会是虚假的扭矩，往往测出的静态扭矩会更低一些。
为什么会出现这种问题呢？
有什么办法可以解决这种跟转的问题？
小埃查询相关资料后，总结如下相应的分析。

螺母拧紧相关扭矩分析：
当预紧力施加到螺母上时，螺母会产生反作用扭矩，即螺母接触面摩擦扭矩。当螺母接触面摩擦扭矩小于预紧扭矩时，螺母就发生跟转，根据螺母反作用扭矩：
式中：
Tw--螺母接触面摩擦扭矩
Ff--夹紧力
uw--接触面摩擦系数
Dw--按触面等效摩擦圆直径
根据式(1)可知，螺母接触面擦扭矩与夹紧力、螺母接触面摩擦系数和等效摩擦圆直径相关。
也就是说，提高夹紧力(预紧扭矩)，可以抑制跟转趋势；在夹紧力(预紧扭矩)相同情况下，增大螺母接触面等效摩擦圆直径，也可以降低螺母跟转。

螺母接触面等效摩擦圆直径分析：
螺母接触面等效摩擦圆直径计算公式，如下：
螺母接触面摩擦系数分析：
对同批次螺母的摩擦系数进行测试，满足设计标准0.10-0.20的要求。
采用带齿螺母验证。在紧固过程中，其法兰面的花齿结构与车身的配合面相互和咬合，花齿卡入车身配合面后形成限位凸起，有助于抑制螺母跟转。但其成本要高于普通螺母。
倾紧扭矩/轴向力影响分析
根据验证结果显示，同批次螺母条件下，提高预紧扭矩可以有效抑制跟转趋整。
通过上述分析可知，增大螺母摩擦圆直径、选取带齿螺母以及增加预紧扭矩，均可抑制螺栓打紧过程中螺母跟转。
螺纹副摩擦系数分析
螺母跟随螺栓一起转动，除了跟螺母接触面摩擦扭矩相关外，还与螺母与螺栓之间的螺纹副摩擦扭矩相关。
螺纹副摩擦扭矩理论计算，如下：
Ts--螺纹副摩擦扭矩
Ff--夹紧力
P--螺距
us--螺纹摩擦系数
d2--螺纹中径
a--牙型角
当螺纹副摩擦扭矩大于螺母接触面摩擦扭矩时，即Ts-Tw>0时，螺母就会跟转。
螺纹胶对螺纹副相互作用扭矩的影响：
装配的螺栓涂有螺纹胶，涂胶牌号P80(高强度胶)，其摩擦系数为0.12~0.18，需优化。
通过对人、机、料、法、环的因素分析可知，无防跟转工具，是导致问题产生的根本原因。但，要解决该问题需要从设计或工艺上考虑，在生产线上实现不太现实。
接下来，我们就分析螺栓拧紧的时候，为什么会产生螺母跟转的现象？

螺母跟转计算分析：
螺母拧紧时候，跟转的计算分析，我们分析以下三种情况：
（1）螺栓螺母支撑面、螺栓孔尺寸相同情况下，螺母发生跟转时候螺母支撑面最小摩擦系数。
假设：螺栓规格为M12x1.5，螺栓支撑面直径为23.8mm，螺栓孔直径为13.5mm，实测螺纹摩擦系数为0.13，实测支撑面摩擦系数为0.13，螺栓拧紧时候设置的公称拧紧扭矩为105Nm，而螺母的支撑面直径也为23.8mm，螺母侧螺栓孔直径也为13.5mm，在这种情况下，经过计算，拧紧螺栓时候螺母不发生跟转的最小摩擦系数0.115。
也就是说在上述的这种条件下，如果螺母的支撑面摩擦系数低于0.115，就可能出现螺栓拧紧时候螺母跟转的可能性（这种情况可以进行一下实际试验验证，如果螺栓正常摩擦系数，而对螺母支撑面图上润滑油，这样在拧紧的时候就可能出现跟转的情况。
（2）螺栓螺母支撑面相同、螺母螺栓孔尺寸增加的情况下，螺母发生跟转时候螺母支撑面最小摩擦系数
假设：螺栓规格为M12x1.5，螺栓支撑面直径为23.8mm，螺栓孔直径为13.5mm，实测螺纹摩擦系数为0.13，实测支撑面摩擦系数为0.13，螺栓拧紧时候设置的公称拧紧扭矩为105Nm，而螺母的支撑面直径也为23.8mm，螺母侧螺栓孔直径增加为15mm，在这种情况下，经过计算，拧紧螺栓时候螺母不发生跟转的最小摩擦系数0.110。
也就是说在上述的这种条件下，如果螺母的支撑面摩擦系数低于0.110，就可能出现螺栓拧紧时候螺母跟转的可能性，螺母的摩擦系数需要更小才能出现跟转的可能性，具体计算见下表。（3）螺母支撑面减小成六角头螺母尺寸、而螺母螺栓孔尺寸不变的情况下，螺母发生跟转时候螺母支撑面最小摩擦系数
假设螺栓规格为M12x1.5，螺栓支撑面直径为23.8mm，螺栓孔直径为13.5mm，实测螺纹摩擦系数为0.13，实测支撑面摩擦系数为0.13，螺栓拧紧时候设置的公称拧紧扭矩为105Nm，而螺母的支撑面直径减小为标准六角头螺母支撑面尺寸16.63mm，螺母侧螺栓孔直径仍为15mm，在这种情况下，经过计算，拧紧螺栓时候螺母不发生跟转的最小摩擦系数0.110。

也就是说在上述的这种条件下，如果螺母的支撑面摩擦系数低于0.142，就可能出现螺栓拧紧时候螺母跟转的可能性，从这一点来说，因为螺母发生跟转的临界摩擦系数变大了，螺母就更容易出现跟转的可能性，也就是说，六角头螺母与法兰面螺栓即使摩擦系数相同，也可能出现螺母跟转的可能性。

以上就是对螺母跟转的可能性进行分析，从分析及计算结果可以看出：
螺母的支撑面直径越小，越容易出现螺母跟转的可能性。
螺母侧的螺栓孔直径越大，越不容易出现螺母跟转的可能性。
在还没有拧紧的情况下，如果螺母为锁紧螺母，则这种情况下，螺母必然会出现跟转的可能性，在这种没有拧紧的情况下，预拧锁紧螺母，必须采用防转装置才能把锁紧螺母预拧紧到位。
在发生跟转的时候，测量静态扭矩往往会减小，必须考虑采用防转装置后来测静态扭矩，方为可比性。
以上，就是螺栓拧紧时候，螺母发生跟转的理论分析，埃尔森在装配预紧扭矩方面有着多年的实践经验，我们有最优秀的扭矩紧固拆卸工具和最完善的技术解决方案，可以根据客户的实际工况条件，进行专属定制服务。欢迎大家致电埃尔森咨询！

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