影响锁紧螺母因素

锁紧螺母的旋出扭矩受许多因素的影响。为了研究锁紧螺母的低周疲劳性能，螺纹的节径、螺旋角和齿廓角保持不变，只有螺纹件的弹性回复力FNmax和等效摩擦角ρE在重复使用后会发生一定程度的变化。因此，只需从这两个方面分析锁紧螺母承受循环载荷时旋出扭矩的变化规律。

1.材料应变硬化：当材料受到循环加载时，会出现“循环应变硬化”或“循环应变软化”的现象，即在恒幅循环应变条件下，应力幅值会随着循环次数的增加而增加或减少。在几个循环之后，应力幅度进入循环稳定状态。锁紧螺母的低周疲劳是在应变恒定的条件下进行的，螺纹件的应变硬化或软化将影响旋出扭矩。用于制造锁紧螺母的合金钢属于循环应变硬化材料。材料硬化将增加螺纹件的弹性回复力FN和旋出扭矩。

2.低周疲劳：低周疲劳是指疲劳应力接近或超过材料的屈服极限。材料在每个应变循环中都有一定量的塑性变形。寿命通常在102至104倍的范围内。疲劳曲线通常为ε－N曲线表示。有限元计算结果表明，螺栓拧入锁紧螺母后，螺纹件的根部应力较大，表面积处于屈服状态，而螺纹件根部中心区域的应变较小，应变情况更为复杂。螺纹件根部具有高应变的区域承受往复载荷，这容易产生低周疲劳，从而降低螺纹件的压力和拧出扭矩。

3.摩擦系数：摩擦角是影响旋出扭矩的重要因素，摩擦的存在是锁紧螺母正常工作的基础。当锁紧螺母工作时，在螺纹件的弹性恢复力作用下，接触面上存在压力和摩擦。在重复使用的过程中，接触表面的粗糙位置和角落被平滑，并且在循环摩擦下摩擦系数变小，从而减小螺母的扭矩。

4.制造和组装：由于制造技术和精度的限制，螺纹边缘有尖角或零件之间的尺寸配合不协调。在初始装配期间，拧入和拧出扭矩可能会有一定程度的波动。它需要一定次数的磨合才能获得更准确的锁紧螺母重复使用特性。

5.期末价值：在确定材料和螺母的几何参数后，颈缩值的变化对锁紧螺母的可重复使用性有重要影响。当闭合值增加时，螺纹件打开时螺纹件的变形和应变增加，应变循环硬化现象加剧，螺纹件的压力FN增加，这有增加旋出扭矩的趋势；另一方面，螺纹件的宽度减小，螺纹件总面积减小，与螺栓的摩擦减少，螺纹件应变增加，低周疲劳性能降低，这有减小旋出扭矩的趋势。在多种因素的共同作用下，很难预测拧出扭矩随重复使用次数的变化，只能通过实验来观察。