螺栓基本擰緊技術(shù)

1、6/14/2022 1基本擰緊技術(shù)基本擰緊技術(shù)6/14/2022 2 from maintenance in chemical process plants to light assembly such as manufacture of lap top computers, or heavy industry such as the manufacture of construction vehicles螺栓連接廣泛應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品的裝配中螺栓連接廣泛應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品的裝配中擰緊技術(shù)擰緊技術(shù)6/14/2022 為什么使用螺栓連接為什么使用螺栓連接 裝配簡(jiǎn)單裝配簡(jiǎn)單 拆卸方便拆卸方便 效率高效率高

2、 成本低成本低6/14/2022 4質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí)安全等級(jí)安全等級(jí)客戶定義等級(jí)客戶定義等級(jí)裝配工作按精度等級(jí)分為三類裝配工作按精度等級(jí)分為三類6/14/2022 5螺栓連接的受力螺栓連接的受力剪切剪切拉伸拉伸6/14/2022 6為了擰緊螺栓為了擰緊螺栓, 必須施加力以便擰緊螺母必須施加力以便擰緊螺母/螺絲螺絲6/14/2022 7測(cè)量擰緊效果測(cè)量擰緊效果我們能夠測(cè)量的是扭矩我們能夠測(cè)量的是扭矩T我們想要得到的是夾緊力我們想要得到的是夾緊力FTFFFF6/14/2022 8扭矩夾緊力扭矩夾緊力旋轉(zhuǎn)螺母或螺絲使螺桿受力伸長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)螺母或螺絲使螺桿受力伸長(zhǎng)螺桿伸長(zhǎng)產(chǎn)生的夾緊力把連接件夾緊螺桿伸長(zhǎng)產(chǎn)生

3、的夾緊力把連接件夾緊我們需要的是連接件中的夾緊力我們需要的是連接件中的夾緊力6/14/2022 9Joint Diagrams螺拴與連接件的關(guān)系螺拴與連接件的關(guān)系6/14/2022 10Joint Diagrams力伸長(zhǎng)量壓縮量螺栓拉伸連接件壓縮壓力拉力螺拴和連接的變形螺拴和連接的變形6/14/2022 11Joint Diagrams螺栓連接的變形關(guān)系螺栓連接的變形關(guān)系 力 變形預(yù)緊力螺栓伸長(zhǎng)1 連接件 壓縮2 6/14/2022 12Joint Diagrams軸向工作載荷的影響軸向工作載荷的影響 力12 變形螺栓受力增加部分夾緊力減少部分1 工作載荷6/14/2022 13通過(guò)螺紋產(chǎn)生夾

4、緊力把連接件夾緊通過(guò)螺紋產(chǎn)生夾緊力把連接件夾緊旋轉(zhuǎn)螺母或螺絲使螺絲受力伸長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)螺母或螺絲使螺絲受力伸長(zhǎng)螺絲伸長(zhǎng)產(chǎn)生的夾緊力把連接件夾螺絲伸長(zhǎng)產(chǎn)生的夾緊力把連接件夾緊緊我們需要的是連接件中的夾緊力我們需要的是連接件中的夾緊力6/14/2022 14力力 (F), 力臂力臂 (L) = 扭矩扭矩(M)螺栓旋轉(zhuǎn)的越多，得到的扭矩越大螺栓旋轉(zhuǎn)的越多，得到的扭矩越大但是但是, 90% 的扭矩被摩擦力消耗的扭矩被摩擦力消耗只有只有10%的扭矩轉(zhuǎn)化為夾緊力的扭矩轉(zhuǎn)化為夾緊力夾緊力夾緊力, 10%螺紋副中的摩擦螺紋副中的摩擦了了, 40%螺栓頭下表面的螺栓頭下表面的摩擦力摩擦力, 50%施加的扭矩并不象夾緊力

5、那么簡(jiǎn)單施加的扭矩并不象夾緊力那么簡(jiǎn)單6/14/2022 15The 50-40-10 The 50-40-10 規(guī)則規(guī)則90% 90% 的扭矩用于克的扭矩用于克服摩擦力服摩擦力6/14/2022 16夾緊力與摩擦力的關(guān)系夾緊力與摩擦力的關(guān)系6/14/2022 17一定要確保施加的扭矩達(dá)到最小需要扭矩一定要確保施加的扭矩達(dá)到最小需要扭矩夾緊力一定要高于外部載荷夾緊力一定要高于外部載荷安全余量載荷的影響因素安全余量載荷的影響因素: 振動(dòng)振動(dòng) 摩擦力的變化摩擦力的變化 連接件尺寸變化連接件尺寸變化 擰緊精度擰緊精度6/14/2022 18施加的扭矩不要超過(guò)使用極限施加的扭矩不要超過(guò)使用極限Angl

6、e of rotationTorque 施加的扭矩過(guò)大會(huì)使螺施加的扭矩過(guò)大會(huì)使螺栓過(guò)度伸長(zhǎng)栓過(guò)度伸長(zhǎng) 安全余量取決于安全余量取決于: 擰緊精度擰緊精度 材料等級(jí)材料等級(jí)6/14/2022 19螺栓標(biāo)識(shí)系統(tǒng)螺栓標(biāo)識(shí)系統(tǒng)生產(chǎn)商生產(chǎn)商第一個(gè)數(shù)第一個(gè)數(shù) = 1/100 的最小抗拉的最小抗拉強(qiáng)度強(qiáng)度 (N/mm2)1008 = 800 N/mm2 第二個(gè)數(shù)第二個(gè)數(shù) =屈服強(qiáng)度與最小抗拉屈服強(qiáng)度與最小抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系強(qiáng)度之間的關(guān)系 0.8 = 80%兩數(shù)相乘得出屈服應(yīng)力兩數(shù)相乘得出屈服應(yīng)力 800* 0.8 = 640 N/mm2 公制螺紋公制螺紋.6/14/2022 彈性松弛會(huì)影響夾緊力彈性松弛會(huì)影響

7、夾緊力材料彈性松弛會(huì)使夾緊力衰減材料彈性松弛會(huì)使夾緊力衰減!Time6/14/2022 216/14/2022 22衰減衰減時(shí)間時(shí)間牛米牛米6/14/2022 23Joint characteristics can also define the tool type required (ISO 5393)旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)角度目標(biāo)扭矩目標(biāo)扭矩A. 硬連接：到達(dá)貼合點(diǎn)后，旋轉(zhuǎn)硬連接：到達(dá)貼合點(diǎn)后，旋轉(zhuǎn)30以內(nèi)達(dá)到目標(biāo)扭矩以內(nèi)達(dá)到目標(biāo)扭矩B. 軟連接：軟連接：到達(dá)貼合點(diǎn)后，旋轉(zhuǎn)到達(dá)貼合點(diǎn)后，旋轉(zhuǎn)2 圈以上達(dá)到目標(biāo)扭矩圈以上達(dá)到目標(biāo)扭矩扭矩的過(guò)扭程度受連接件硬度以及扭矩的過(guò)扭程度受連接件硬度以及工具轉(zhuǎn)速影

8、響。工具轉(zhuǎn)速影響。軟連接、硬連接軟連接、硬連接6/14/2022 軟、硬連接軟、硬連接目標(biāo)目標(biāo)均值偏差均值偏差扭矩扭矩角度角度過(guò)扭過(guò)扭貼合點(diǎn)貼合點(diǎn)硬連接硬連接軟連接軟連接6/14/2022 25如何在一個(gè)連接件上測(cè)量扭矩如何在一個(gè)連接件上測(cè)量扭矩動(dòng)態(tài)扭矩動(dòng)態(tài)扭矩:在擰緊螺栓的同時(shí)用在線式扭矩傳感器測(cè)量在擰緊螺栓的同時(shí)用在線式扭矩傳感器測(cè)量 靜態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩:安裝后用扭矩扳手測(cè)量安裝后用扭矩扳手測(cè)量6/14/2022 26靜態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩動(dòng)力工具動(dòng)力工具輸出扭矩輸出扭矩 92949192949292X=92,43s=1,13扭力扳手扭力扳手靜態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩 103 106 103 100 100

9、 103 100X=102,14s=2,27T (Nm)時(shí)間時(shí)間20406080100110120(A)工具輸出工具輸出 (動(dòng)態(tài)扭矩動(dòng)態(tài)扭矩)(B) 扭力扳手扭力扳手 (靜態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩)原因:靜態(tài)摩擦力6/14/2022 27裝配手測(cè)(動(dòng)態(tài))(靜態(tài)) 102.6 112 102.6 110 101.4 111 101.2 110 102.4 113 100.9 109 102.1 110 102.4 111 101.0 113 101.8 112 101.84 111.1 0.67 1.4 2.01 4.1 均值均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 (Sigma) 3 Sigma硬連接硬連接6/14/20

10、22 28均值均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 (Sigma) 3 Sigma裝配手測(cè)(動(dòng)態(tài))(靜態(tài)) 100.2 88 100.5 84 100.7 92 100.3 86 100.4 90 100.8 88 100.5 86 100.2 85 100.2 84 100.4 84 100.42 86.7 0.21 2.8 0.63 8.3 軟連接軟連接6/14/2022 29使用測(cè)力扳手時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題使用測(cè)力扳手時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題只能檢查扭矩是否太低只能檢查扭矩是否太低同時(shí)受靜態(tài)摩擦力影響同時(shí)受靜態(tài)摩擦力影響操作者不喜歡使用操作者不喜歡使用(生產(chǎn)效率低、人機(jī)工程問(wèn)題生產(chǎn)效率低、人機(jī)工程問(wèn)題)必須定期校準(zhǔn)必須定期校準(zhǔn)測(cè)力扳手的誤差大測(cè)力扳手的誤差大6/14/2022 30扭矩和角度扭矩和角度 OK OK扭矩扭矩角度角度扭矩扭矩 = OK角度角度 = OK6/14/2022 31扭矩扭矩 OK, OK, 角度過(guò)低角度過(guò)低扭矩扭矩角度角度扭矩扭矩 = OK角度角度 = 過(guò)低過(guò)低扭矩扭矩 = OK角度角度 = OK6/14/2022 32扭矩扭矩 OK, OK, 角度過(guò)高角度過(guò)高扭矩扭矩 = OK角度角度 = 過(guò)高過(guò)高扭矩扭矩 = OK角度角度 = 過(guò)低過(guò)低扭矩扭矩 = OK角度角度 = OK扭矩扭矩角度角度6/14/2022