拧入铝件螺钉的拧紧力矩

sivlerduck

近期有个产品，材料为2A12，需要螺钉固定。为了保证产品质量需要规定螺钉的拧紧力矩，螺钉材料为A2-70。但是查找螺纹拧紧力矩的材料一般都是对钢-钢连接的规定，通过多方查资料及自己的理解不知道下面的总结是否合理。
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铝合金螺栓连接一般为钢制螺钉拧入铝合金中，不能采用标准上查的常用螺钉拧紧力矩。但是可以换向思维，钢制螺钉的拧紧力矩是按照钢螺钉-钢螺纹配合计算得到。如果采用铝螺钉-铝螺母配合也可以计算出一个铝螺钉的拧紧力矩，根据螺母的性能等级可以比螺栓低一个等级。而铝合金屈服强度约275Mpa，折合抗拉强度为275/0.8=343MPa，高一个等级约为440Mpa，故可认为连接的螺栓性能等级为4.8级。

按照4.8级螺栓拧紧力矩，查询手册制作出下表，其中最大拧紧力矩是按照手册查找得到的。

2A12建议拧紧力矩值
螺纹规格	最小拧紧力矩    Tmin 1 H& v6 M& z8 s2 G7 y  (0.715Tmax) ! s; R$ R$ l6 c. j  N.m	最大拧紧力矩   Tmax   N.m	最小拧紧力矩   Tmin 5 T8 W$ s/ c& S3 R( h2 Q  (0.8Tmax) % H' `; R( f8 x( h  N.m
M 1.6	0.077	0.108	0.0864
M2	0.157	0.22	0.176
M2.5	0.322	0.45	0.36
M3	0.573	0.801	0.6408
M4	1.331	1.862	1.4896
M5	2.689	3.761	3.0088
M6	4.578	6.403	5.1224
M8	11.107	15.534	12.4272
M10	21.992	30.758	24.6064

4 F) r8 R9 T6 f) B疑问1：最小拧紧力矩规定多少合适?
疑问2：能否采用计算方法得到准确的钢螺钉拧入铝合金的拧紧力矩?
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时代的小奴隶

1.发动机行业就是钢螺丝拧入铝螺纹，还能拧得防松，不知道怎么拧出防松，等待大佬解答。
. N# d0 H& o; O9 R2.钢螺丝拧入铝螺纹，和钢螺丝拧入钢螺纹，大部分力矩都被摩擦力矩抵消了，只有一小部分用于预紧力，这部分预紧力，作用在铝螺纹和钢螺纹的区别，我觉得就是钢和铝的弹性模量和强度的差别，铝强度差点就按照钢铝的强度对应的比例去调整拧紧力矩。但是铝弹性模量低，螺纹变形大，这会影响螺纹受力分布均匀。其他不知道了，等大佬解答。

YIDA.

okjinxh

学习

biannian

想看看资料，目前也有个拧紧铝件的扭矩不确定

平行科技

根据你提出的条件以及选出的螺栓，那么你需要注意的是螺纹强度 这个螺纹强度对应板材强度和板材螺纹强度，也就是说板材的螺纹强度要能够承受板材的强度 而螺螺栓的螺纹强度则必须等于或者低于板材螺纹强度 为什么呢 这是为了保证板材螺纹不会被拉坏。在连接件中不怕螺栓失效怕板材螺纹失效。
铝合金不能和钢材形体并论。不管你如何选择都和螺纹强度有关系。而螺纹强度决定了扭合力的大小。扭合力的大小必须保证螺纹不会被拧坏 但是又要又保持力。钢材的螺栓螺纹强度是铝材的很多倍。因此选用适配螺纹是个很头疼的事情，那么就要从螺栓强度来考虑取低一级强度以确保板材螺纹不会损坏。 扭合力则保证螺栓螺纹不会被损坏。而最佳扭合力则是以板材螺纹的强度来决定的。螺纹的扭合是要给点 那么你还要考虑点和点之间的距离。一次适配合适的螺孔直径。总的来说螺栓登记低于板材螺纹等级，如果板材不攻牙 则不在此考虑范围。螺纹连接大部分是以多点控制面，单点很容易损坏。那么扭合力的大小可以决定为 最大为板材的螺纹强度 最小为螺栓的螺纹强度。

magicnie

好纹章，学习了

georgemcu

zerowing 发表于 2016-6-25 08:56
  C3 V9 |' t0 K; I  [3 c好有年代的帖子了。貌似当时还在为这个吵架。呵呵。
4 c# c8 S3 j7 E5 i4 Y- L
简单说一下。螺纹连接的设计和校核分两个大部分。 ...

* C# x6 n6 z' u% {7 A. q, a多谢零侠的回复与解释！
现在已经清楚了！
) i5 |1 J! o) A  d! [. ~, A2 @根据工况的情况，需要关注与在乎哪一部分 就用哪一个校核方式（螺纹或母、杆）！
, W1 _, r3 z! @7 d9 c' f8 q这个与实际的工况密切相关，就像你所说的“对于常规螺栓连接来说，粗牙螺纹，多数时以母、杆强度不足为先”。
而在于一些受交边载荷频繁交换的工况，我们更在乎螺栓的松动（当然是要保证螺栓连接强度的前提下）。
经过零侠你的解释，终于解开了自己的疑惑！
7 S6 l$ K" f1 g! Q9 r7 s1 u  x+ P非常感谢！
, e! O% F+ d" [感慨，机械 永远有学不完的东西，继续！
2 R% t2 R& P, y! q1 |+ I$ Y2 r

zerowing

georgemcu 发表于 2016-6-24 23:44
零侠的这个句话，我记得在哪本书上也看到过相关的论述，自己一直奉为设计原则。
5 C/ P1 l0 E  G# u+ I- T: P) g但是这原则和楼主在15楼 ...

7 @' G7 T  T! L. o2 V% y2 Z好有年代的帖子了。貌似当时还在为这个吵架。呵呵。

8 |! v6 `; d/ b  H简单说一下。螺纹连接的设计和校核分两个大部分。即，母、杆本身的强度，以及螺纹副的强度。

无论是螺母降级，还是首牙略屈服，都是基于螺纹副强度的措施，但并不代表满足母、杆强度的要求。
% g0 [  F+ u$ s" M7 h而一般我们接触和应用的螺栓校核和使用，就如同你说的那两个表讲的一样，本质上是基于母、杆强度要求的。
7 Y# m/ \. h2 g- L  s8 L因此，本身并不矛盾，只是研究的方向不一样而已。对于常规螺栓连接来说，粗牙螺纹，多数时以母、杆强度不足为先。当然，这其中也存在尺寸问题。我印象中M68以上的螺栓连接，多数时候是本身螺纹的强度不足，或者说因为每牙承载的严重不均，使得承载能力降低。
8 p$ i: r2 W% x
手册上的数据，原来发帖说过，保证载荷是一个实测数，所以使用的时候便不用过多考虑。
  R4 w5 r, W6 s3 G. |6 z

georgemcu

zerowing 发表于 2013-12-25 15:03
- s# B* O3 x4 ?: j5 R通过适量降低母扣强度，使得首牙螺纹在承载时略微屈服而使后面的螺纹增加承载载核，以此提高螺纹的承载能力 ...

零侠的这个句话，我记得在哪本书上也看到过相关的论述，自己一直奉为设计原则。
# ^" C  W& b) ^. E' |但是这原则和楼主在15楼总结的：
1 ^# m+ G) K5 q对比表6，表7；相同的螺母6级的螺母的保证载荷比8及螺栓的保证载荷都高。从数值来说，也可以降低一个等级，呵呵


% D: h; q+ B5 [# x$ I1 j  ^
似乎是矛盾的。

2 ^2 R) m4 F' S( ^/ ?虽然10.9级的螺栓，我们按手册降一个等级选择了10级的螺母，但是实际保证载荷还是10级的螺母大于10.9级的螺栓。


7 m8 h$ X4 K" H( @是不是有矛盾呢？
到底如何理解？（保证载荷与强度应该是个正比的关系呀）
) b0 g* L) {# _2 \

9 c. o0 W, [: |- V# A$ l# W( v! e4 }

青菜毛虫

螺纹的预紧扭矩不仅和材料本身性能有关（决定最大预紧扭矩），还和拧紧方式有关（决定最小预紧扭矩）