汽车螺栓拧紧力矩分析研究.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.15.009汽车螺栓拧紧力矩分析研究马国兴（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：文章对螺栓连接件的拧紧力矩进行分析，通过试验对比，提出静态力矩及动态力矩的区别及概念，为螺栓连接过程中的防松控制措施提供了帮助。关键词：螺栓拧紧；动态力矩；静态力矩中图分类号：U467文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)15-25-03BoltingtighteningtorqueMaGuoxing（ShaanxiHeavyDutyAutom

2、obileCo.,Ltd,ShaanxiXi’an710200）Abstract:Thispaperanalysistheboltingtighteningtorque,accordingtotheexperimentalcomparison,putforwardthestaticsanddynamictorquedifference,whichprovidesassistancetoboltingcontrolmeasures.Keywords:Tighteningtorque;Staticstorque;Dy

3、namictorqueCLCNO.:U467DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)15-25-03工位、车辆下线处和调试入库前三个地点进行力矩测试，并前言对测试结果进行了分析在所有的拧紧方式中，螺栓连接由于其装配、拆卸方便、1工序能力分析（动态拧紧）效率高、成本低等优势被广泛采用，尤其在车辆的装配过程中，更是采用了大量的螺栓连接。但是在螺栓连接的使用过基本参数：前轴U型螺栓：M18X2设计力矩：（270±程总出现了很多螺栓松动的故障现象，对产品的使用造成一27）N.m定的安

4、全隐患，所以本文对螺栓连接过程中的拧紧力矩进行设备：拧紧机设定参数：目标力矩270N.m了分析。拧紧数据分析（见表1）：首先明确螺栓拧紧过程中的两个扭矩概念，一个为动态扭矩，另一个为静态扭矩。通常情况下，产品设计以及工艺2静态检测要求的拧紧力矩均为动态扭矩。而静态扭矩是对已处于拧紧检测工具：数显扳手：量程：500N.m采用拧紧法峰值检状态螺纹紧固件继续拧紧，且螺纹旋合面之间刚刚发生转动测。时的摩擦扭矩。检测工况：对某车辆前轴U型螺栓处的拧紧力矩进行测量及分析如a、A8工位，拧紧机拧紧之后直接检测。下：按设计及装配

5、要求对该U型螺栓在装配工位A8工位处b、车辆下线处检测。进行打紧，要求拧紧力矩为(270±27)N.m，然后分别在A8c、调试入库前检测。作者简介：马国兴，就职于陕西重型汽车有限公司。在上述工况下随机抽选120组螺栓进行检测分析。2017年第15期马国兴：汽车螺栓拧紧力矩分析研究26表1拧紧数据表2）数据分析：（5个数据1组，求均值，控制线按6s控制）图2数据分析图结论：经过分析均值313.0N.m，基本分布在（221.7-404.3）N.m2.2静态检测（车辆下线处）检测数据表3检测数据表图1前轴拧紧过程能力分

6、析图结论：Cpk=4.76过程能力充足（＞1.67），PPM=0，完全满足产品设计要求。2.1静态检测（A8工位）1）检测数据：表2检测数据表2）数据分析：（5个数据1组，求均值，控制线按6s控制）图3控制图结论：经过分析均值255.0N.m，基本分布在（121.9-388.1）27汽车实用技术2017年第15期N.m力矩在不同工况下检测结果一致，拧紧机拧紧之后A8工位2.3静态检测（调试入库前）检测力矩均值313N.m，车辆下线处检测力矩均值：255N.m，检测数据：调试入库前力矩均值：237N.m，整体呈现衰

7、减情况。表4检测数据表3原因分析3.1A8工位检测力矩大于实际拧紧力矩的原因产品设计以及工艺要求的拧紧力矩均为动态扭矩，例如前轴骑马螺栓（270±27）N.m，我们现在用扭力扳手(无论是定值扳手还是数显扳手)测量的实际是静态扭矩。动态扭矩和静态扭矩之间是一种规律性的数学模型关系，视连接状态的不同而不同，静态扭矩可以大于动态扭矩，也可以小于动态扭矩。因此，我们在A8工位检测的静态力矩均值为313N.m，高于实际拧紧力矩270N.m。3.2下线处与精整工位检测力矩逐渐减小的原因静态扭矩会随着时间的推移而衰减，被紧固件

8、为非金属时尤为明显，而且影响静态扭矩的因素较多，其受连接件材质、螺栓材质、表面质量、表面摩擦系数等条件影响较大。同时我们在下线处与调试入库前工位检测得到的力矩值恰好说明了这一点，力矩在逐渐呈下降趋势，由313N.m到255N.m，再到237N.m，逐渐衰减且趋于平稳。4结论及建议2）数据分析：（5个数据1组，求均值，控制线按6s控部分装配线在检测拧紧力矩时，所使用的方法均