螺栓緊固扭矩衰減介紹

1、螺栓緊固扭矩衰減介紹螺栓緊固扭矩衰減介紹目 錄扭矩衰減的改善措施6.5.4.1.扭矩衰減的概述3.扭矩衰減的影響因素螺紋連接狀態(tài)的分類(lèi)扭矩衰減的測(cè)量動(dòng)態(tài)扭矩與靜態(tài)扭矩2.1.螺紋連接狀態(tài)的分類(lèi)螺紋連接狀態(tài)分類(lèi)硬連接一般來(lái)說(shuō)，以規(guī)定扭矩的5%為起點(diǎn)，在起始扭矩到達(dá)規(guī)定扭矩時(shí)，螺栓轉(zhuǎn)過(guò)的角度在30度以下軟連接一般來(lái)說(shuō)，以規(guī)定扭矩的5%為起點(diǎn)，在起始扭矩到達(dá)規(guī)定扭矩時(shí)，螺栓轉(zhuǎn)過(guò)的角度在720度以上中性連接一般來(lái)說(shuō)，以規(guī)定扭矩的5%為起點(diǎn)，在起始扭矩到達(dá)規(guī)定扭矩時(shí)，螺栓轉(zhuǎn)過(guò)的角度在30度至720度之間ISO5393“螺紋緊固件用旋轉(zhuǎn)式氣動(dòng)裝配工具性能試驗(yàn)方法”（國(guó)標(biāo)對(duì)應(yīng)版本為GB/T26547-201

2、1)提及： 生產(chǎn)過(guò)程中 下線檢測(cè)32.動(dòng)態(tài)扭矩與靜態(tài)扭矩動(dòng)態(tài)扭矩: 動(dòng)態(tài)扭矩是指緊固件在被緊固過(guò)程中測(cè)量得到的峰值，一般來(lái)說(shuō)，是由動(dòng)力工具施加得到動(dòng)態(tài)扭矩，動(dòng)態(tài)扭矩是在擰緊過(guò)程中測(cè)量的。動(dòng)態(tài)扭矩產(chǎn)生的對(duì)于螺栓的軸向預(yù)緊力滿足工程上對(duì)預(yù)緊力的要求。靜態(tài)扭矩： 一個(gè)緊固件被緊固好之后，將其在擰緊方向上繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的瞬間所需要的扭矩。靜態(tài)扭矩是在緊固之后測(cè)量的。 檢測(cè)扭矩： 靜態(tài)扭矩標(biāo)準(zhǔn)時(shí)用來(lái)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，因此又稱(chēng)為檢測(cè)扭矩。在靜態(tài)扭矩測(cè)量過(guò)程中，如出現(xiàn)靜態(tài)扭矩值小于動(dòng)態(tài)扭矩，則認(rèn)為扭矩存在衰減。注：衰減并不一定說(shuō)明連接失效，需要實(shí)驗(yàn)論證。3. 扭矩衰減的概述 一般認(rèn)為，硬連接和中性連接不存在扭

3、矩衰減，軟連接扭矩衰減較為嚴(yán)重。但在實(shí)際生產(chǎn)、使用過(guò)程中，對(duì)于任何連接，隨著時(shí)間的推移都會(huì)有一定程度的扭矩衰減，軟連接中扭矩衰減尤為嚴(yán)重，扭矩衰減不能完全避免，只能通過(guò)對(duì)各種影響因素的控制和優(yōu)化來(lái)改善衰減狀況，確保扭矩衰減后的夾緊力不低于設(shè)計(jì)夾緊力的最低要求是我們控制的目標(biāo)。擰緊工作完畢后發(fā)生在緊固件上扭矩降低現(xiàn)象即為扭矩衰減，衰減后的扭矩值低于目標(biāo)值但較為穩(wěn)定，一般在擰緊操作完成后30ms內(nèi)會(huì)完成60%以上的扭矩衰減。該性質(zhì)作為我們降低扭矩衰減的重要理論依據(jù)進(jìn)行應(yīng)用。 時(shí)間時(shí)間牛米牛米4. 扭矩衰減的測(cè)量規(guī)定衰減測(cè)量時(shí)間及衰減的測(cè)量狀態(tài)扭矩衰減的測(cè)量(即夾緊力衰減）靜態(tài)扭矩的測(cè)量返松法標(biāo)記法

4、擰緊法瞬時(shí)松動(dòng)法夾緊力的測(cè)量超聲波墊片傳感器靜態(tài)扭矩會(huì)隨著時(shí)間的推移而衰減（即夾緊力衰減），被緊固件為非金屬時(shí)尤為明顯，而影響靜態(tài)扭矩的因素較多，與夾緊力之間的線性關(guān)系不明顯，因此不能通過(guò)靜態(tài)扭矩的值來(lái)計(jì)算出衰減后的夾緊力，只能通過(guò)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備來(lái)確定衰減后的夾緊力，從而找到緊固特定產(chǎn)品狀態(tài)下夾緊力與靜態(tài)扭矩的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而后靜態(tài)扭矩可以用來(lái)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性。確定特定狀態(tài)下夾緊力衰減后的值衰減后夾緊力不滿足要求分析設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)，找到影響夾緊力衰減的因素，控制影響因素降低衰減直至滿足要求衰減后夾緊力滿足要求固化設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)建立動(dòng)態(tài)扭矩、靜態(tài)扭矩及夾緊力關(guān)系，可作為相同連接狀態(tài)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)6動(dòng)

5、態(tài)力矩動(dòng)態(tài)力矩Dynamic torque靜態(tài)扭矩static torque工件工件粗糙度螺栓螺栓5. 扭矩衰減的影響因素溫度溫度螺紋升角方法方法擰緊策略擰緊速度擰緊順序材料硬度材料強(qiáng)度表面鍍層粗糙度結(jié)構(gòu)形式硬度強(qiáng)度擰緊速度不合理的摩擦人、機(jī)、料扭矩衰減的影響因素很多，如扭矩衰減已導(dǎo)致連接失效，不滿足產(chǎn)品要求時(shí)，應(yīng)從設(shè)計(jì)和工藝角度進(jìn)行分析、改進(jìn)。7被裝配件的表面粗糙度：材料的變形被裝配件的表面粗糙度：材料的變形-局部嵌入局部嵌入彈性連接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer過(guò)快的裝配速度、不合理的裝

6、配動(dòng)作 unreasonable assembly speed and sequence其他：如裝配過(guò)程中的溫度 other reason: temperature影響因素影響因素舉例說(shuō)明：舉例說(shuō)明：1 1盡量盡量避免部件的避免部件的表面粗糙度過(guò)表面粗糙度過(guò)大大8被裝配件的表面粗糙度：材料的變形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts彈性連接材料：尤其是塑料或密封件彈性連接材料：尤其是塑料或密封件過(guò)快的裝配速度、不合理的裝配動(dòng)作 unreasonable assembly speed and sequence其他：如裝配過(guò)程中的溫度 other r

7、eason: temperature降低最終擰緊的速度分步擰緊如分步驟設(shè)置目標(biāo)扭矩60%-80%-100%使用擰緊(如至目標(biāo)扭矩80%)+反松+最終擰緊的方法 影響因素影響因素舉例說(shuō)明舉例說(shuō)明:2:2被裝配件的表面粗糙度：材料的變形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts彈性連接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer過(guò)快的裝配速度、不合理的裝配動(dòng)作過(guò)快的裝配速度、不合理的裝配動(dòng)作 其他：如裝配過(guò)程中的溫度 other reason: temperatur

8、e9殘余扭矩減小、夾殘余扭矩減小、夾緊力未達(dá)到緊力未達(dá)到最終扭矩最終扭矩: 100%影響因素影響因素舉例說(shuō)明舉例說(shuō)明:3:3被裝配件的表面粗糙度：材料的變形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts彈性連接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer過(guò)快的裝配速度、不合理的裝配動(dòng)作過(guò)快的裝配速度、不合理的裝配動(dòng)作其他：如裝配過(guò)程中的溫度 other reason: temperature10選用合適的工具（例如：阿特拉斯電動(dòng)扳手）多軸同步擰緊擰緊的次序 影響因素

9、影響因素舉例說(shuō)明舉例說(shuō)明:3:311被裝配件的表面粗糙度：材料的變形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts彈性連接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer過(guò)快的裝配速度、不合理的裝配動(dòng)作 unreasonable assembly speed and sequence其他：如裝配過(guò)程中的溫度其他：如裝配過(guò)程中的溫度 other reason: temperature other reason: temperature避免不合理的摩擦避免熱膨脹系數(shù)不同/相

10、差過(guò)大影響因素影響因素舉例說(shuō)明舉例說(shuō)明:4:46. 扭矩衰減的改善措施工藝角度：1.擰緊策略：改變擰緊策略，兩步擰緊或多步擰緊，在擰緊過(guò)程中停頓50ms可釋放彈性應(yīng)變，降低衰減。2.擰緊速度：當(dāng)工件被壓緊后，毛刺在較大的夾緊力下變形， “變短”夾緊力下降，殘余扭矩同步下降擰緊速度越快，毛刺的初始變形越小，殘余扭矩下降越多，因此，降低擰緊速度可以降低扭矩衰減。3.擰緊順序：把單軸擰緊改成幾軸同時(shí)擰緊，可降低扭矩衰減；或者采取單軸多步逐漸擰緊到目標(biāo)扭矩，也可以降低扭矩衰減。設(shè)計(jì)角度：1.表面粗糙度：表面粗糙度越小，材料表面越光滑，在擰緊后扭矩衰減越小。2.材料硬度：提高材料硬度，材料表面互相之間嵌入越困難，扭矩衰減也越小。3.彈性材料：塑料或橡膠等，盡量少采用，如必須采用，應(yīng)