拧紧技术培训2011.7.1

《拧紧技术培训2011.7.1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、扭矩与拧紧技术原理1扭矩与拧紧技术原理1.上半年联合评审供应商一览2.螺栓拧紧的方法2扭矩测量与质量控制1.对拧紧结果的检测方法2.螺栓拧紧常用的控制方法3.螺栓拧紧常用的控制方法4.对拧紧工作中出现的一些问题的分析SGM-PTQChenGang2011.7.1引言螺栓的拧紧应用于机械行业的装配是一个普遍现象，以前人们只是考虑在装配时，把螺栓（或螺母）拧到最紧的程度。后来人们才发现，这个“最紧”不过是一个非常模糊的概念，它是因人而异的。一台机器有几十，以至成百上千个零件采用螺栓紧固装配，在大生产中

2、又是由多数人在不同的时间里完成的。而且每天又要装配几十或几百台机器，这个“最紧”的离散度将是可想而知的。另外，还有些零件（如汽车发动机中的连杆大头孔），在生产车间需要用螺栓装配起来进行加工，而到了装配车间进行整机组装时，又先要松开螺栓，拆下瓦盖，套到曲轴上后再重新拧紧，如用这个“最紧”来进行，可想而知，其结果将是非常危险的。因而，如何有效的控制“拧紧”，并使其达到“最佳”，也就成为了机械行业十分关注的课题。这样，不仅对于拧紧的控制方法探讨及其采用成为了热门话题，而且对于自动拧紧机的应用也日益广泛了

3、。螺纹副联接是汽车、内燃机、压缩机等众多机械行业装配作业所广泛采用的一种方法，为确保装配的质量，必须对螺纹副的拧紧状态予以控制。一、拧紧的基本概念拧任何机体均是由多种零件连接（即组装）起来的，而零件的连接有多种，采用螺栓连接就是其中最常用的一种，而欲采用螺栓连接就必须应用拧紧，因而这“拧紧”也就成了装配工作中应用得极为广泛的概念。零件采用螺栓连接的目的就是要使两被连接体紧密贴合，并为承受一定的动载荷，还需要两被连接体间具备足够的压紧力，以确保被连接零件的可靠连接和正常工作。这样就要求作为连接用的螺

4、栓，在拧紧后要具有足够的轴向预紧力（即轴向拉应力）。然而这些力的施加，也都是依靠“拧紧”来实现的。因而，我们很有必要了解一些有关拧紧的基本概念。1．拧紧过程中各量的变化在螺栓拧紧时，总体的受力情况是，螺栓受拉，连接件受压；但在拧紧的整个过程中，受力的大小是不同的（见图1），大体上分为下述几个阶段：⑴在开始拧紧时，由于螺栓未靠座，故压紧力F为零；FT屈服但由于存在摩擦力，故扭矩T保持在一个较小的数值。断T⑵当靠座后(Z点)，真正的拧紧才开始，压紧力F和拧裂矩T随转角A的增加而迅速上升。F⑶达到屈服点

5、，螺栓开始朔性变形，转角增加较大而压A紧力和扭矩却增加较小，甚至不变。Z图1⑷再继续拧紧，力矩T和压紧力F下降，直至螺栓产生断裂。2．力矩率力矩率R所表示的是力矩增量△T对转角△A的比值（见图2），即：R＝△T/△A（1）TTFμ=0μ=0.1μ=0.2ΔTμ=0.3ΔAμ=0.4μ=0.5AAT图3图2图4硬性连接的R值高，软性连接的R值低。R值与螺栓的长度、连接中各件之间的摩擦以及连接件垫圈的弹性有关。摩擦系数的变化，是影响力矩率的主要因素。此外，再加上垫圈、密封垫片等引起的弹性变化，装配线上

6、同样螺纹连接之间的力矩率变化可能超过百分之百，这样，力矩/转角的曲线就可能落在图3斜线中的任何位置。3．摩擦与力矩对压紧力的影响从图4中可见，同一力矩T值，而由于摩擦系数μ值的不同，压紧力F可能相差很大。所以，摩擦系数μ对压紧力F的影响是非常大的。这里的摩擦系数主要是指螺纹接触面、螺栓与被连接件支撑面间的摩擦系数。装配工作按精度等级分为三类安全等级对生命及四肢造成直接或间接伤害质量等级车辆故障客户定义等级造成客户不满测量拧紧效果T我们能够测量的是扭矩T张力剪切力剪切力FFFF抗张力我们想要得到的是

7、夹紧力F张力螺拴与连接件的关系螺拴和连接的变形螺栓连接的变形关系拉伸载荷图(VDI2230)FM夹紧力fSM螺丝的延伸力fPM材料的压紧力(材料压缩时)施加作用力时拉伸载荷图(VDI2230)FM夹紧力fSM螺丝的延伸力fSA施加作用力fPA减少的压紧力FS总载荷(夹紧力和操纵力)FA轴向螺纹力FKR残余夹紧力FPA轴向力，除去夹紧部分FSA操纵力轴向工作载荷的影响通过螺纹产生夹紧力把连接件夹紧•旋转螺母或螺丝使螺杆受力伸长•螺杆伸长产生的夹紧力把连接件夹紧•我们需要的是连接件中的夹紧力施加的扭矩

8、并不象夹紧力那么简单力(F)*力臂(L)=扭矩(M)螺栓旋转的越多，得到的扭矩越大但是,夹紧力,10%•90%的扭矩被摩擦力消耗螺纹副中的摩擦了,40%•只有10%的扭矩转化为夹紧力螺栓头下表面的摩擦力,50%50-40-10规则拧紧扭矩100%夹紧力螺纹摩擦力头部下方摩擦力约占30%...40%沉降力头部下方摩擦力约占40%...50%螺纹摩擦力夹紧力与摩擦力的关系通常的情况螺栓头下摩擦力螺纹副中摩擦力10%50%40%在螺栓头支承面下加润滑油螺栓头下摩擦力螺纹副中摩擦力夹紧力4