在螺栓连接领域，扭矩系数K扮演着至关重要的角色，它直观地揭示了螺栓上紧扭矩与最终夹紧力之间的联系。扭矩系数K不仅对螺栓现场施工的扭矩大小具有决定性影响，而且在扭矩与夹紧力的换算过程中，提供了简便的操作方法。然而，当我们试图全面探讨螺栓上紧过程中的力矩转化与消耗时，仅依赖扭矩系数K就显得过于简化，因为它是一个综合多个变量的结果。为了深入理解几何形状、摩擦等单一变量对螺栓性能的影响，我们必须引入另一个关键参数——摩擦系数μ。
美国怀特帕特森空军基地的研究人员早在多年前就识别了一系列影响螺栓扭矩与预紧力关系的因素。这些因素包括螺栓的材质、成型工艺、螺纹形状、同心性，以及螺纹连接副、垫圈的硬度等。此外，垫圈类型、部件表面粗糙度、内螺纹边缘的毛刺、螺栓镀层的厚度和类型，乃至螺栓的润滑、上紧工具、速度、使用次数和环境温度等，都在这一影响因素列表中。
值得注意的是，这些因素中的大多数都与摩擦密切相关。摩擦对高强度螺栓的预紧力有着显著影响。如图1所示，我们施加在高强度螺栓上的扭矩，有超过80%用于克服摩擦力。这一发现凸显了摩擦系数在上紧扭矩中预紧力分配的重要性。
通过检测结果我们发现，在相同的上紧扭矩下，摩擦系数的微小变化（0.01）会导致预紧力变化幅度高达37.5%。进一步分析图1中的上紧力矩转换分配情况，我们发现，施加的力矩中有50%被支承面的摩擦消耗，40%被螺纹的摩擦消耗，仅有10%转化为预紧力。
若支撑面间的摩擦力因表面粗糙度的小幅增加而提升10%，则支承面的力矩消耗将从50%增加到55%，这增加的5%并不会影响螺纹间的摩擦，而是将预紧力从占总预紧力矩的10%降低到5%。这意味着，所谓的“问题螺栓”其最终预紧力仅为普通螺栓的一半。由此可见，摩擦力的10%增加可能导致预紧力50%的变化，因此，我们必须高度重视螺纹副摩擦系数的研究。
在我国的设计标准中，上紧力矩、轴力与摩擦系数之间的关系已被明确提出。《中国机械设计大典(第三卷)》中的相关公式表明，螺距和摩擦系数是影响上紧力矩与轴向力比值的关键因素，这与我们对扭矩系数K影响因素的分析不谋而合。
在欧洲，尤其是德国，高强度的螺栓检测和上紧过程中，摩擦系数μ的控制受到了特别的重视。这一点从欧洲风电技术图纸中可以看出，它们通常规定摩擦系数而非扭矩系数。由于针对螺纹副摩擦系数的检测设备主要来自欧洲，尤其是德国，因此检测报告也采用了欧洲习惯的符号表示。
通过检测数据分析，我们发现，在两个摩擦系数中，要保证K值的稳定，确保轴力符合设计范围并均匀一致，我们需要更加关注螺纹摩擦系数。在螺栓上紧的实际过程中，为了保证螺纹摩擦系数的一致性，建议采用刮涂工艺在螺栓上涂抹润滑剂。
研究还发现，螺栓松动时，通常是螺纹啮合部位先发生松动，然后才是支撑面的滑动。这说明在相同表面状态下，螺纹摩擦是薄弱环节。因此，在考虑防松措施时，我们也应重点关注螺纹摩擦系数。
摩擦系数的大小直接影响到上紧力矩转换成预紧力的比例。摩擦系数过大，会导致上紧力矩过大，增加工具损耗和操作风险；摩擦系数过小，则可能导致预紧力与上紧力矩的关联敏感性过强，易引起过载。因此，找到一个合适的摩擦系数范围至关重要。根据德国的经验，推荐的摩擦系数范围是0.07～0.12。在这个范围内，螺纹摩擦系数、支撑面摩擦系数以及总摩擦系数都被认为是合适且可靠的。
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