Page 19 - 《摩擦学学报》2020年第5期

574 摩 擦 学 学 报 第 40 卷

z/μm z/μm
1.2 1.2
16 60
1.0 1.0
0
40
0.8 0.8
−20
y/μm 0.6 y/μm 0.6 20
−40
0.4 0.4
0
−60
0.2 0.2
−20
0.0 −83 0.0 −25
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
x/μm x/μm
(a) Uncoated bolt/nut (b) Composite coated bolt/nut

z/μm 20
1.2
46 Uncoated bolt/nut
40 15 Composite coated bolt/nut
1.0 Composite coated bolt/uncoated nut
20 10
0.8 0 5
y/μm 0.6 −20 Depth/μm 0
−40 −5
0.4
−60 −10
0.2
−80 −15
0.0 −99 −20
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.08 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
x/μm Distance/mm
(c) Composite coated bolt/uncoated nut (d) Depth profile of the first thread
Fig. 5 Two-dimensional morphologies of thread surfaces (P 0 =18 kN)
图 5 螺栓螺纹表面二维轮廓形貌(P 0 =18 kN)

100
100 Uncoated bolt/nut Uncoated bolt/nut
Composite coated bolt/nut Composite coated bolt/nut
Composite coated bolt/uncoated nut 98 Composite coated bolt/uncoated nut
98
+0.3
+0.2
96 −0.3
R F /% 96 R F /% −0.2
94 +0.7
94 96.2
95.6
92
Ⅰ Ⅱ −1.4
92
93.1
90
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0
Number of cycles/10 4
(a) Self-loosening curves (b) Self-loosening degree
Fig. 6 Self-loosening curves for different combinations (P 0 =18 kN)
图 6 不同组合时的松动曲线(P 0 =18 kN)

间的摩擦力矩；I 为螺纹根部的惯性力矩；d 为螺纹中 与无涂层螺栓螺纹根部相同等效应力状态下，复
p
2
径；α为螺纹牙形半角；μ 为螺纹间的摩擦系数；P为螺 合涂层螺栓/螺母连接结构预紧力P =22.16 kN，复合
e
t
纹螺距. 涂层螺栓/无涂层螺母连接结构预紧力P =19.78 kN.
e
所有螺栓已知参数和螺纹间的摩擦系数列于表1 图7示出了预紧力优化条件下复合涂层螺栓与复
中. 将上述参数代入方程(2)、(3)、(4)可以计算出优化 合涂层螺母、无涂层螺母配合时螺纹表面形貌的
后的预紧力. OM照片. 螺纹表面的磨损面积较预紧力优化前无明