膜结构施工中螺栓拧紧中的扭矩分配

拧紧一颗螺栓，需要施加一定扭矩旋转一定角度后才可以完成，这部分的扭矩+角度所做功最终转为三个部分：

    1、螺栓头下摩擦力消耗 

    2、螺纹副摩擦力消耗 

    3、产生预紧力

这个也可以根据以下公式得出：

Fm= T/ (0.16P + (μg * 0.58 * d2) + ((Dkm/2) * μk))

             预紧力           螺纹副              螺栓头下

Fm = 夹紧力clamping force

P = 螺距pitch of thread

μg = 螺纹副摩擦系数friction value in thread

d2= 螺栓直径diameter bolt

Dkm = 螺栓头表面尺寸 size of surface bolt (nut)-head

Dkm = (dw + dh)/2

μk = 螺栓头表面摩擦系数fricition value surface bolt-head

一般而言，这三者的比例在10%，40%以及50%，这部分能量的消耗很容易直观地体会到：10%的夹紧力做功体现在螺栓的被拉伸，40%和50%体现了螺纹副以及螺栓头下拧紧后摩擦力导致的发热。

螺栓的初始设计是按照如上图的比例来分配三者关系的，如果实际的过程中改变了三者的比例关系，会出现扭矩“合格”，夹紧力不合格的情况。

典型情况1：螺纹副被额外润滑

此时螺纹副摩擦系数降低，摩擦力矩变小，施加的扭矩“转移”给夹紧力，后果有可能是：螺栓拉断或者工件变形。

典型情况2：螺栓生锈或者螺纹副有油漆

此时螺纹副摩擦系数增加，有可能扭矩合格后夹紧力不足。

其他改变摩擦系数的常见情况有：涂层材料改变，涂层厚度变化，螺栓/螺钉公差，与螺帽旋转接触面摩擦系数，工具转速，垫片增加/减少等。