浅谈螺纹连接的扭矩控制.pdf

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1、文章编号：1002-6673(2013)05—062—02浅谈螺纹连接的扭矩控制王延军，金柱发，李银生(一汽通用红塔云南汽车制造有限公司，云南曲靖655000)摘要：对螺纹连接及其影响因素进行分析，结合生产实际对四轴前后桥动态扭矩与静态扭矩闾的差别进行测试，通过统计方法得到扭矩控制的数值，并建立扭矩的控制方法，应用到产品生产质量控制过程中。关键词：扭矩控制；动态扭矩；静态扭矩中图分类号：T1t133文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2013．05．024TorqueControlofThreadConnectionWANGYah—血n。JJNZhu一凡

2、．LIYin—Sheng(FAw—GMHONGTAYurmanAutomobleCo，．Ltd．，QujingYunnan655000，China)Abstract：Thethreadedconnectionanditsinfluencingfactorswereanalyzed．differentdynamictorqueandstatictorquewereanalyzedtOO．Obtainthenumericaloftorquecontrolthroughthestatisticalmethod。andestablishcontrolmethodoftorque，appliedtO

3、theproductionqualitycontrolprocess．Keywords：torquecontrol；dynamictorque；statictorque0引言螺纹连接通过螺栓轴向预紧力来连接两个零件。是机械产品中常用的连接方式。螺栓轴向预紧力对连接强度、螺纹副防松、被连接件间的密封等有直接影响。稳定和大小适宜的轴向预紧力是可靠连接的前提。实际工作中，不能方便地直接测量螺栓轴向夹紧力。所以，一般需通过对螺栓扭矩的控制来得到合适的轴向夹紧力。在汽车装配中，作为整车承载“脊梁”的车架，其连接件采用螺栓(包括高强度的螺栓)的数量比例越来越高，保证车架产品产出时的螺栓扭矩合格尤其重要

4、。本厂在一个新车型生产准备阶段，四轴前后桥U型螺栓预紧，在确认联接件、螺纹副、操作方法等处于稳定状态的情况下，使用电动拧紧机。拧紧所要测量的螺栓，再通过数显扭矩扳手检测扭矩值时。发现扭力矩值不一致，达不到工艺规定的扭力矩值要求。本文对此问题进行了检测分析并提出了解决问题的方法。1影响扭矩的因素分析根据扭矩与拧紧技术的原理。扭矩、摩擦力和夹紧修稿日期：2013-08—09作者简介：王延军(1963-)，男，蒙古族，内蒙古人，硕士研究生学历，高级工程师，技术负责人。主要研究领域：汽车工艺技术、已发表论文两篇；金柱)发．(1964-)，中专学历，工程师。主要研究领域：汽车装配工艺技术。62力的关

5、系如图1所示。螺栓在拧紧中拉伸，就对连接件产生了夹紧力，而在装配过程中需要的正是连接件中的夹紧力，但在紧固过程中一般90％的扭矩被摩擦力消耗，只有10％的扭矩转化为夹紧力。图1螺纹连接的扭矩转化示意图Fig．1TorquechangeforScrewconnections1．1摩擦力的影响通过测算：摩擦力的变化。会导致连接件中的夹紧力有40％的变化。从扭矩控制的方法分析，当螺纹连接时，螺栓轴向预紧力F与拧紧时所施加的拧紧扭矩T成正比关系。用T=KF表示，K为扭矩系数，其值大小主要由接触面之间、螺纹牙之间的摩擦阻力决定。一般情况下，K值约在0．2一O．4之间，而有时达到在0．1加．5之间，所

6、以摩擦阻力的变化对扭矩影响很大，即使用相同的设定扭矩值拧紧两个不同摩擦阻力的连接件时。所获得的螺栓扭矩相差很大，最大可达一倍。使用不同的螺母的状态，其摩擦力不同，扭矩随之改变。1．2连接方式连接方式分为硬连接、中性连接与软连接。通过试·产品与市场·验可知，连接体的弹性系数不同，表面加工方法和处理方法不同，对扭矩系数K值有很大的影响，从而影响扭矩。根据QC／TSl8—2007汽车用螺纹紧固件拧紧扭矩规范要求。8．8级M14x1．5的螺栓，其扭矩为146N-m～·206N·m，通过将其装于硬连接、中性连接与软连接部位进行试验并统计分析与计算得出，硬连接时静态扭矩为156N·m．248N-m，中

7、性连接时静态扭矩为141N·m～1247N·m，软连接时静态扭矩为108N·m～262N·m，通过试验其影响扭矩达+27．2％。在拧紧过程中，在螺栓轴向方向连接件及被连接件变形越大，该连接越“软”，反之越“硬”，在实际应用中，硬连接的拧紧角度小于300，软连接的拧紧角度大于7200，但大多数连接为中性连接，其拧紧角度在30和720。之间。连接方式对扭l矩的影响如图2所示。

8、．ig．2Influenceofconnecti