1.6.1 紧固件拧紧试验方法
1.试验装置应满足以下条件
1）试验装置应能满足表1.6-1“测定项目”的要求；测试中可采用连续记录、短间隔记录或扭矩表等指示计读取。
2）试验装置可自动或手动操作可对螺栓头部或螺母施加紧固扭矩。
3）紧固扭矩、螺纹扭矩、支承面扭矩和初始预紧力的测定精度（误差率），如无特殊规定时，可采用±2%。
表1.6-1 紧固特性值的测定项目（摘自GB/T 16823.3—1997）
注：1.在测试扭矩系数、螺纹摩擦系数和支承面摩擦系数时，对标“○”的项目，即Ff、Tf、Ts和Tw，需同时测试并记录。
2.在测试屈服紧固轴力、屈服紧固扭矩和极限紧固轴力时，对标“△”和“○”的项目，即Ff、Tf和θf，需同时测试并记录。但在只求极限紧固轴力时，可仅测试初始预紧力的最大值。
4）求屈服紧固轴力和屈服紧固扭矩时紧固转角值应在线性范围内测定。
5）在紧固轴力范围内进行试验时紧固特性应是线性的。
6）试件的装夹示意图如图1.6-1所示。
2.试件
1）螺栓螺母和标准垫片连接副（A类试验）：
在试验中使用实际采用的螺栓螺母和标准垫片。
2）螺栓螺母和实用垫片连接副（B类试验）：
在试验中使用实际采用的螺栓螺母和实用垫片。
3）垫片：
①标准垫片。A类试验用标准垫片见图1.6-2。
②实用垫片。B类试验用实用垫片，应与实际安装使用的垫圈条件（即材料、加工方法、硬度、表面粗糙度及表面处理等）一致，如无特殊要求，实用垫片的形状与尺寸应与标准垫片一致，（见图1.6-2）。
图1.6-1 试件装夹示意图
a）扳拧螺母 b）扳拧螺栓
Dp—垫片的最大直径或外接圆直径，见图1.6-2Lf—螺栓支承面与螺母支承面间的距离 Lt—螺栓、螺母支承面间的螺纹长度，Lt≥6P（P为螺距）t≥d（d为螺纹公称直径）
图1.6-2 标准垫片
d—螺纹公称直径 s—螺栓、螺母对边宽度 Dp—垫片的最大直径或外接圆直径 dh—接触的支承面内径（GB/T 5277—1985，中等装配系列） d3—按GB/T 152.4—2001的规定
3.试验条件
1）试件原则上只能使用一次，如需多次使用，必须注明试件的使用情况。
2）在试验中，扳拧螺母时（见图1.6-1a），螺栓不得转动；扳拧螺栓时（见图1.6-1b），螺母不得转动。试验中，标准垫片不得转动；B类试验实用垫片应装于螺栓或螺母支承面与标准垫片间，并不得固定，应处于自然状态。
3）试验时，必须明确螺栓、螺母、垫圈和垫片的技术条件、试件的装夹方式、润滑条件扳拧速度以及试验环境等。
扳拧速度以4r/min为宜。
4.紧固特性值的计算式
（1）扭矩系数在与螺栓屈服点或屈服强度对应的螺栓轴力的50%～80%范围内的任意一点，测定紧固轴力和紧固扭矩值。但对紧固轴力值的范围和测定点数另有规定时，应按其进行，将测定的紧固轴力值（Ff）和紧固扭矩值（Tf）代入式（1.6-1），求得扭矩系数（K）值（测定点为两点以上时，计算平均值）。
（2）螺纹摩擦因数在与螺栓屈服点或屈服极限对应的螺栓轴力的50%～80%范围内的任意一点，测定紧固轴力和螺纹扭矩值。但对紧固轴力值的范围和测定点数另有规定时，应按其进行。将测定出的紧固轴力值（Ft）和螺纹扭矩值（Ts）代入式（1.6-2）求得螺纹摩擦因数（μs）值（测定点在两点以上时，计算平均值）。
（3）支撑面系数在与螺栓屈服强度对应的螺栓轴力的50%～80%范围内的任意一点测定紧固轴力和支承面扭矩值。但对紧固轴力值的范围和测定点数另有规定时，应按其进行。将测定出的紧固轴力值（Ff）和支承面扭矩值（Tw）代入式（1.6-3）求得支承面摩擦因数（μw）值（测定点在两点以上时，计算平均值）。
式中 Dw——支承面摩擦扭矩的等效直径，当接触的支承面为圆环形时，用式（1.6-4）计算。
（4）屈服紧固轴力当图1.6-3a曲线的梯度发生剧变时，此点的轴力值即为屈服紧固轴力值（Ffy）；当图1.6-3b曲线平稳变化时，紧固转角与紧固轴力成比例的部分基本上是直线的，由该直线的延伸线与从极限紧固轴力点引伸的水平线的交点，可求出对应的紧固转角；该转角相对应的轴力值为屈服紧固轴力值（Ffy）。
图1.6-3 紧固转角与紧固轴力紧固扭矩曲线图
（5）屈服紧固扭矩如图1.6-3所示，紧固转角相对应的紧固扭矩值为屈服紧固扭矩值（Tfy）。
（6）极限紧固轴力在试验时，将螺栓拧断，从图1.6-3关系曲线上读取最大的紧固轴力，此值为极限紧固轴力值（Ffu）。