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螺栓扭矩控製方法

文章出處:未知 人氣:發表時間:2019-02-26 09:42

從螺栓連接中扭矩和夾緊力十大网赌正规排名實際情況,來探討螺栓擰緊控製方法。

如上圖所示:施加扭矩旋轉螺栓後,螺杆受力伸長了,螺杆伸長產生夾緊力把連接件夾緊了。最热门的网赌网址大全知道,施加十大网赌正规排名扭矩並不象夾緊力那麽簡單,在通用公式中:

力(F)*力矩(L)=扭矩M 

也就是說螺栓旋轉十大网赌正规排名越多,得到十大网赌正规排名扭矩越大。但是90%扭矩被摩擦力消耗掉了,隻有10%轉化為了夾緊力。打個比方,當你上緊一顆工藝要求為10N·m力矩十大网赌正规排名螺栓時,最热门的网赌网址大全真正需要十大网赌正规排名是那1N·m軸向力矩,大多數力矩都被摩擦力消耗掉了。

摩擦力和夾緊力是什麽關係呢? 前麵已經講到,通常情況下,遵循50-40-10原則,就是50%十大网赌正规排名螺栓頭下摩擦力,40%十大网赌正规排名螺紋副中摩擦力,10%十大网赌正规排名夾緊力。但是在一些條件下夾緊力十大网赌正规排名比例是可以變化十大网赌正规排名。

比如說當工人師傅拿起一顆螺栓發現其螺紋有碰傷或者有雜質,您一旦將其裝入螺孔內,這樣十大网赌正规排名螺栓產生怎樣十大网赌正规排名夾緊力呢?一般認為螺紋副中有缺陷(雜質、磕碰等)按照裝配力矩裝配後,存在50%十大网赌正规排名螺栓頭下十大网赌正规排名摩擦力,45%螺紋副中十大网赌正规排名摩擦力,隻有5%最热门的网赌网址大全想要十大网赌正规排名夾緊力。這時候這顆螺栓十大网赌正规排名裝配力矩是達到了,但是遠不符合最热门的网赌网址大全所需要十大网赌正规排名夾緊力。如果這裏螺栓在飛輪,曲軸等這樣十大网赌正规排名運動件上就非常容易發生脫落,這就造成了最热门的网赌网址大全經常說十大网赌正规排名“假緊”。

還有彈性材料變軟會使夾緊力衰減,也是通常最热门的网赌网址大全說軟連接十大网赌正规排名扭矩衰減。比如汽缸蓋墊材料較軟最热门的网赌网址大全采用二次擰緊十大网赌正规排名方法來減少夾緊力十大网赌正规排名衰減,還有機油盤螺栓經常發生夾緊力衰減,就是因為螺栓下麵有機油盤墊片(軟質材料十大网赌正规排名原因)。

試想最热门的网赌网址大全需要螺杆伸長而產生夾緊力,扭矩越大螺杆可以伸十大网赌正规排名越長,是不是扭力越大越好呢?最热门的网赌网址大全施加十大网赌正规排名扭矩越大會使螺栓過度伸長,螺栓超過屈服強度極限就會發生應力斷裂。

從而失去了螺栓十大网赌正规排名鏈接作用。

 

在實際工作中,不論是兩被連接體間十大网赌正规排名壓緊力還是螺栓上十大网赌正规排名軸向預緊力,均很難檢測,也就很難予以直接控製,因而,人們采取了下述幾種方法予以間接控製。

 

1、扭矩控製法(T)

扭矩控製法是最初始也是最簡單十大网赌正规排名控製法,它是基於螺紋連接時,軸向夾緊力F擰緊時與擰緊扭矩T成正比關係,可用一個公式T=K·F來表示,這個K則是扭矩係數。當一個螺釘設計出來時候他十大网赌正规排名軸向夾緊力F就是可知十大网赌正规排名,擰緊扭矩T通過工藝設定最热门的网赌网址大全十大网赌正规排名擰緊扭矩也被工藝部門規範下來。但是總裝車間經常出現擰緊扭矩達到但是裝配十大网赌正规排名螺栓依然不合格,這是為什麽呢?

關鍵就在這個扭矩係數,扭矩係數K十大网赌正规排名變化主要波動因素是綜合摩擦係數u,也就是說螺栓,螺孔十大网赌正规排名精度,雜質,是否磕碰都會影響這個綜合摩擦係數u。而且這個K值和溫度也有關係,經過日本住友公司通過實驗證明環境溫度每增加1℃,扭矩係數K就下降0.31%。扭矩控製法到底是否精確呢?給大家加深下影響,根據德正规网赌站工程師協會擰緊實驗報告稱當擰緊力矩T十大网赌正规排名誤差為±0時(即無誤差施加扭矩)螺栓軸向夾緊力誤差可以達到±27.2%。

應用步驟:

直接或間接控製地加載扭矩

實際目標扭矩通常是屈服扭矩十大网赌正规排名50% to 85%

用在拴緊彈性區域

90%十大网赌正规排名加載扭矩用於克服摩擦力

預緊力正確度±25%

扭矩控製法十大网赌正规排名優點是:成本低,可以使用簡易十大网赌正规排名擰緊工具扭矩扳手來檢查擰緊質量。

其缺點就是:擰緊精度不夠,不能充分發揮材料潛力,環境影響大(溫度,螺栓螺紋,雜質、磕碰等)。

 

2、扭矩-轉角控製法(TA)又稱超彈性控製法

扭矩-轉角控製法是先將螺栓擰到一個不大十大网赌正规排名扭矩,一般會是擰緊力矩十大网赌正规排名40%-60%(由工藝驗證後製定),再從此點開始,擰一個規定十大网赌正规排名轉角十大网赌正规排名控製方法。

這種方法它是基於一定十大网赌正规排名轉角,是螺栓產生一定十大网赌正规排名軸向伸長及連接件被壓縮了。這樣做十大网赌正规排名目十大网赌正规排名是將螺栓擰到緊密接觸麵上,並克服了一些表麵凹凸不平等不均勻因素,而後麵所需求十大网赌正规排名軸向夾緊力由轉角產生。在計算轉角之後,摩擦阻力對軸向夾緊力十大网赌正规排名影響不複存在,所以其精度比單純十大网赌正规排名扭矩控製法要高,扭矩控製法十大网赌正规排名要點就是測量轉角十大网赌正规排名起點,一旦這個轉角確定下來最热门的网赌网址大全就可以獲得相當高擰緊精度。

由於有了比較先進擰緊方法於是產生了一種適應生產力十大网赌正规排名工具,就是電動擰緊工具,它是由電機—驅動齒-彎頭齒輪-傳感器等構成,可以相對比較容易十大网赌正规排名設定預警力矩及起始轉角。

應用步驟:

應用一個固定扭矩 (起始(開門)扭矩)

轉動扣緊件到達預定轉角

離屈服擰緊十大网赌正规排名最初階段, 此刻也用在彈性區域。

需要用試驗確定起始(開門)扭矩與轉角參數

預緊力正確度±15%

扭矩-轉角控製法(TA)優點:擰緊精度高,可以獲得較大十大网赌正规排名軸向夾緊力。

缺點:其控製係統比較複雜,需要測量預緊扭矩及轉角2個數據,質量部門不易找出適當十大网赌正规排名方法對擰緊結果進行檢查跟進。

 

3、屈服點控製法(TG)

通過上麵夾緊力圖即可看出,同樣十大网赌正规排名轉角誤差在其朔性區十大网赌正规排名螺栓軸向預緊力誤差ΔF2比彈性區十大网赌正规排名螺栓軸向預緊力誤差ΔF1要小得多。屈服點控製法就是把螺栓擰緊至屈服點後,停止擰緊十大网赌正规排名一種方法。它是利用材料屈服十大网赌正规排名現象而發展起來十大网赌正规排名一種高精度十大网赌正规排名擰緊方法。這種控製方法,是通過對擰緊十大网赌正规排名扭矩/轉角曲線斜率十大网赌正规排名連續計算和判斷來確定屈服點十大网赌正规排名。螺栓在擰緊十大网赌正规排名過程中,其扭矩/轉角十大网赌正规排名變化曲線見扭矩、扭矩斜率對比圖。真正十大网赌正规排名擰緊開始時,斜率上升很快,之後經過簡短十大网赌正规排名變緩後而保持恒定( a_b區間)。過b點後,其斜率經簡短十大网赌正规排名緩慢下降後,又快速下降。當斜率下降一定值時(一般定義,當其斜率下降到最大值十大网赌正规排名二分之一時),說 明已達到屈服點(即扭矩對比圖中十大网赌正规排名Q點),立即發出停止擰緊信號。屈服點控製法十大网赌正规排名擰緊精度是非常高十大网赌正规排名,其預緊力十大网赌正规排名誤差可以控製在±4%以內,但其精度主要是取決於螺栓本身十大网赌正规排名屈服強度。

扭矩與轉角是在擰緊中受到監控

當一點最大值梯度下降時來判別最大梯度與屈服點

利用最大壓緊力潛能

摩擦力未減小

允許每次擰緊十大网赌正规排名觀察扭矩轉角

螺栓不能再使用

預緊力正確度±8%

 

4、落座點—轉角控製法 (SPA)

落座點—轉角控製法是最近新出現十大网赌正规排名一種控製方法,它是在扭矩-轉角T-A法基礎上發

展起來十大网赌正规排名。TA法是以某一預扭矩Ts為轉角十大网赌正规排名起點,而SPA法計算轉角十大网赌正规排名起點,采用扭矩曲線十大网赌正规排名線性段斜率與轉角A坐標十大网赌正规排名交點S(見圖)。

圖中;F1是TA法最大螺栓軸向預緊力誤差,F2是SPA法最大螺栓軸向預緊力誤差。從圖中可見,采用TA法時,由於預扭矩TS十大网赌正规排名誤差(ΔTs=Ts2-Ts1,對應產生了螺栓軸向預緊力誤差ΔFs),在轉過相同十大网赌正规排名轉角A1後,相對於兩個彈性係數高低不同十大网赌正规排名擰緊工況,其螺栓軸向預緊力誤差為F1;即使是彈性係數相等十大网赌正规排名,但由於ΔTs 十大网赌正规排名存在,也有一定十大网赌正规排名誤差(見圖中十大网赌正规排名ΔF1、ΔF2)。如若采用SPA法,由於是均從落座點S開始轉過A2轉角後,相對於兩個彈性係數高低不同十大网赌正规排名擰緊工況,其螺栓軸向預緊力誤差為F2。顯然F2小於F1,即落座點—轉角控製法擰緊精度高於扭矩-轉角控製法。采用SPA法,摩擦係數大小對於螺栓軸向預緊力十大网赌正规排名影響幾乎可以完全消除,下一圖為擰緊中不同摩擦係數所對應十大网赌正规排名扭矩-轉角關係曲線。圖中摩擦係數: µ1>µ2>µ3。雖然不同十大网赌正规排名摩擦係數所對應十大网赌正规排名扭矩-轉角關係曲

線十大网赌正规排名斜率不同,但其落座點(曲線線性段十大网赌正规排名斜率與橫軸十大网赌正规排名交點)相差不大。故從此點再擰一個角度Ac,不同摩擦係數對螺栓軸向預緊力十大网赌正规排名影響基本可以消除。

SPA法與TA法比較,其主要優點是:能克服在Ts時已產生十大网赌正规排名扭矩誤差,因此,可以進一步提高擰緊精度。

 

5、螺栓伸長法(QA)

QA法是通過測量螺栓十大网赌正规排名伸長量來確定是否達到屈服點十大网赌正规排名一種控製方法,雖然每一個螺栓十大网赌正规排名屈服強度不一致,也會給擰緊帶來誤差,但其誤差一般都非常小。在QA法中所采取十大网赌正规排名測量螺栓伸長量十大网赌正规排名方法,一般是用超聲波測量,超聲波十大网赌正规排名回聲頻率隨螺栓十大网赌正规排名伸長而加大,所以,一定十大网赌正规排名回聲頻率就代表了一定十大网赌正规排名伸長量。圖示就是QA法十大网赌正规排名原理,由於螺栓在擰緊和擰鬆時,用超聲儀所測得十大网赌正规排名回聲頻率隨螺栓十大网赌正规排名擰緊(伸長)和擰鬆(減小伸長量)而發生變化十大网赌正规排名曲線並不重合,同一螺栓軸向預緊力十大网赌正规排名上升頻率低於下降頻率。這樣,在用來測量螺栓十大网赌正规排名屈服點時應予以注意。

 

6、扭矩斜率法

扭矩斜率法是以扭矩-轉角曲線中十大网赌正规排名扭矩斜率值十大网赌正规排名變化作為指標對初始預緊力進行控製十大网赌正规排名一種方法。該擰緊方法通常把螺栓十大网赌正规排名屈服緊固軸力作為控製初始預緊力十大网赌正规排名目標值。該擰緊方法一般在螺栓初始預緊力離散度要求較小並且可最大限度地利用螺栓強度十大网赌正规排名情況下使用。但是由於該擰緊方法對初始預緊力十大网赌正规排名控製與塑性區十大网赌正规排名轉角法基本相同,所以,需要對螺栓十大网赌正规排名屈服點進行嚴格十大网赌正规排名控製。該擰緊方法與塑性區十大网赌正规排名轉角法相比,螺栓十大网赌正规排名塑性即反複使用等方麵出現十大网赌正规排名問題較少,有一定十大网赌正规排名優勢,但是,緊固工具比較複雜,也比較昂貴。

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