摩擦系数是指两表面间的摩擦力和浸染在其一表面的垂直压力的比值。也可以理解为一个材料常数，当摩擦面的材料、表面处理状态和润滑条件确定后，摩擦系数也就确定下来。为担保螺栓的可靠利用，必须在装置时担保有适当的轴向预紧力。
而螺栓的拧紧过程是一个战胜摩擦的过程，在这一过程中存在螺纹副摩擦和端面摩擦。而影响预紧力的紧张成分除了利用的工具及拧紧方法外便是紧固件的摩擦系数。本文从一个实际装置案例出发，剖析螺栓摩擦系数的意义，摩擦系数对不同拧紧方法的影响，摩擦系数的检测及摩擦系数的打算方法。
某装置车间汽车装置工位采取M10×1.5螺栓，螺栓强度级别为10.9级，螺栓材料为SCM435钢，被夹紧本体有两种情形，一种本体是钢制零件，而另一种本体是铝合金零件。
螺栓的装置工艺采取扭矩转角法,工艺参数为30Nm+90°，终极扭矩监控窗口为40~90Nm。在装置过程中对付本体是钢制的零件，完备能够达到工艺哀求。
但是在本体是铝合金零件时，装置机器频频涌现报警征象。
经检讨创造在装置铝合金本体零件时，转角还没有达到90°哀求，扭矩已经超出了94Nm的最大掌握范围。
这是什么缘故原由的呢？
钢制螺栓对铝合金本体的摩擦系数为0.17，而钢与钢的摩擦系数在0.10~0.15之间，根据公式打算螺栓屈从时的装置扭矩：钢制螺栓对铝合金本体时M1=102Nm, 钢制螺栓对钢本体时M2=80Nm。
针对装置中产生的实际问题及最小屈从点的打算结果，按照老例将打算结果增加10%，则终极扭矩掌握监控窗口设置为40~110Nm，从根本上办理了扭矩转角的转配质量，担保了生产的正产进行。
目前利用最多的是“扭矩法”和“扭矩-转角法”，而这两种拧紧办法都将会受到摩擦系数大小的影响，从而影响螺栓紧固是的预紧力。而“屈从点掌握法”和“螺栓长度法”则避免了摩擦系数对装置的影响。
利用扭矩装置方法时，当达到规定的扭矩就停滞，只对一个确定的紧固力矩进行掌握，操作大略，扭矩随意马虎丈量和掌握，扭紧后也随意马虎复检。
经由大量的试验和实践履历的积累和公式打算可知，在实际拧紧过程中受到摩擦系数的影响，仅仅5%~10%的扭矩转化为所需的预紧力，有90%的扭矩被在拧紧过程的摩擦花费掉。
当支承面的摩擦系数降落20%时，支承面摩擦扭矩降为40%，螺栓轴向夹紧力将翻倍增加，由于有20%的拧紧力矩转化为夹紧力。由此可见，利用扭矩装置方法，摩擦系数对夹紧力的影响之大。可参考下面的图示：
在拧紧螺栓时，先以设定的扭矩将螺栓拧紧，然后再将螺栓旋转到一个规定的角度，利用螺栓的弹性变形，来确保连接力达到规定的哀求，这便是转角扭矩法。这种方法可分为弹性区域拧紧法和塑性区域法。
此方法能较准确掌握预紧力，螺栓材料完备被利用，仅与螺栓副摩擦及螺栓的屈从强度有关，设定的扭矩值常取所需拧紧扭矩值的25%旁边。虽然螺纹的摩擦系数对达到较小的扭矩产生的“阶段预紧力”有一定的影响，但是影响较小，而螺纹的摩擦系数对转角拧紧所产生预紧力没有影响，由于在弹性区或塑性区，如果弹性模量恒定，预紧力仅与螺栓伸长量有关，而伸长量与螺栓旋转的角度成正比。
须要把稳的是，螺栓的摩擦系数对扭矩-转角掌握法的预紧力影响小，但对驱动力矩影响很大，较大的摩擦系数会到导致拧紧机器的规格增大，本钱增加。
目前汽车行业利用比较多的设备是德国Schatz多功能螺栓紧固剖析系统，此实验测试机传感器精度均为0.5%，符合各大汽车公司紧固件剖析哀求中的试验测试哀求。
实验测试机通过测试剖析系统软件程序，可以求得总摩擦系数、螺纹之间的摩擦系数及支承表面摩擦系数，同时可以按不同的装置工艺如扭矩转角装置和屈从点装置等进行验证性试验。
在对首件考验或批量监控以及分外螺纹连接的评价中，摩擦系数均按VW 01131-1确定。对付新的表面系统的确认，原则上按VW 01131-1规定的条件进行考验。
结果评价按以下原则：对10件随机选取的工件，总的摩擦系数，部分摩擦系数，纵然受到极限成分的影响，也必须位于0.08~0.16之间。当系数数值超出这个范围，还可以对同一范围内的零件进行第二次抽样进行考验。而第二次抽样必须所有10个丈量值位于公差范围内。
对付表面系统的确认考验，热旋出测定按VW 01131-2，其作为是对3.2节摩擦系数的附加哀求。6次随机选取的零件，必须所有热旋出测定的总摩擦系数知足的验收条件：
摩擦系数，拧紧力矩和预紧力彼此相互影响（见VW01126-1和VW 01126-2)。摩擦系数将受到材料的匹配和表面保护类型的影响。
为了得到均匀的拧紧结果，必须压缩许可的摩擦系数的分布宽度，并且规定均匀值的位置。这可以通过得当的润滑来达到-集成在表面保护涂层内或附加导入润滑剂，见VW01110-1和VW13750。测定摩擦系数可能会在运用状态中涌现的摩擦系数，由于不同的边缘条件而有所偏差。
因此，须要针对ISO、DIN和VDA改变检测条件，其依据是VW 01131-1中“摩擦系数的测定，实践和装置考验”和VW 01131-2中“摩擦系数的测定，新表面系统的确认”及VDA规定对总摩擦系数和部分摩擦系数的偏差极限值。
对付无法测定摩擦系数的分外构造，必须进行在处理，达到无分外构造的相应零件的该数值。
由于摩擦系数在大批的批量利用中，受拧紧速率的影响，其必须在可比条件下进行确定。因此，对付摩擦系数的测定，需按标准进行两级拧紧，初次拧紧的速率至少为200转/分钟，终极拧紧的速率为20转/分钟.详细的技能规范见标准VW 01131-1。
总摩擦系数
（特殊适用于室温下的拧紧）将通过螺纹中的摩擦扭矩和在螺栓头支承面或螺母支承面上测定。许可的公差既适用于总摩擦系数，又适用于螺栓头支承面或螺母支承面的摩擦系数和螺纹中的摩擦系数。
总摩擦系数
摩擦系数
其如下定义：
在最大许可丈量可靠性为Δμ=0.01时，作为所有摩擦系数验收条件适用的范围是：
（还可拜会DIN ISO 14253-1）,作为一个验收批次的均匀值，尽可能为μ=0.12，拧紧的总摩擦系数如下定义：
在带有凹凸支撑面的螺栓和螺母上，将根据受检连接元件上红丹承压考验图来确定所用的Dkm实际值。
螺纹摩擦系数由以下公式确定：
上图显示在带有60螺纹啮合角的公制ISO-螺纹中的自锁极限值
螺栓角=摩擦角
μg螺纹中的摩擦系数
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