拧紧理论
螺栓基本知识
防松紧固件:
异形牙螺母、镶圈螺母、开槽螺母、带齿螺栓 (螺母)
第六部分 螺纹孔深度加工及攻丝注意事项
螺纹孔加工尺寸和深度计算 普通螺纹手动攻丝方法及注意事项
普通丝锥攻螺纹中常出现的问题
案例三
在转角法中,转角已达到设定值,而最终力矩值超小 出了监控范围(70-110 N· m)机器报警???
4.6、加强过程控制
首检
巡检
第五部分 螺纹常见的失效形式与预防措施
常见的失效形式
防止松动的有效措施
5.1 螺纹联接的常见失效形式:
松动 装配拉长
疲劳断裂
延迟断裂
装配断裂
装配脱扣
过载静断
支承面摩擦力 矩TW 轴力
2)螺纹副摩擦力矩TS
T = Ts + Tw 注:轴向力所产生的力矩为 零。
轴力
螺纹副摩擦 力矩TS
2.4、拧紧力矩和紧固轴力的关系
紧固轴力Ff (预紧力)的计算: 弹性区域内 T = K Ff d
紧 固 轴 力 Ff 塑性区
Fmax Kmin Kmax
弹性区
Fmin
连接零件 角螺栓和螺母 凸缘螺栓和螺母
扭矩系数 K
有润滑
0.18 0.23
无润滑
0.26 0.31
4.5.3 零部件质量的影响
零部件的质量对拧紧力矩的也有一定的影 响,如螺纹烂牙、定位尺寸误差、支撑面变形 等。 例:轮胎螺栓与钢圈的定位误差,易造成 “假扭矩”,即力矩达到要求,在地面滚动后, 力矩急剧下降。 连接件表面存在有杂质、磕碰、毛刺、定位误 差、支撑面变形等,使结合面产生非正常连接,螺 纹结合面将产生咬合现象。使得相同的装配扭矩所 产生的轴向预紧力降低、甚至为零。
m4螺钉的拧紧力矩
M4螺钉的拧紧力矩引言螺钉是一种常见的紧固件,被广泛应用于各种机械领域和工程中。
螺钉的拧紧力矩是指在拧紧过程中所施加的扭矩大小,它的正确选择对于螺钉的可靠性和紧固效果至关重要。
本文将对M4螺钉的拧紧力矩进行探讨,包括力矩计算方法、影响力矩的因素以及正确的力矩选择等。
M4螺钉的拧紧力矩计算方法1. 理论计算方法要计算M4螺钉的拧紧力矩,首先需要了解其力矩计算公式。
螺钉的拧紧力矩等于螺距乘以力臂长度。
对于M4螺钉而言:拧紧力矩 = 螺距× 力臂长度其中,螺距是螺纹的间距,常见的M4螺钉螺距为0.7mm;力臂长度是施加力的垂直距离,通常由螺钉的外形决定。
2. 实际应用中的计算方法在实际应用中,我们通常采用力矩扳手来准确施加拧紧力矩。
由于M4螺钉的拧紧力矩较小,一般使用手动力矩扳手即可满足要求。
根据螺钉的拧紧标准,我们可以选择相应的力矩扳手,并通过扳手上的刻度来进行调整。
影响M4螺钉拧紧力矩的因素1. 材料特性螺钉的材料特性对其拧紧力矩有着重要影响。
不同材料的螺钉由于其强度、硬度等特性的不同,所需的拧紧力矩也会有所差异。
因此,在选择力矩扳手时,需要考虑螺钉的材料,并根据相关标准确定合适的力矩范围。
2. 螺纹接触面积螺钉与被固件接触的面积也是影响拧紧力矩的重要因素之一。
接触面积越大,螺钉所需的拧紧力矩也会相应增加。
因此,在安装螺钉时,要注意保持螺钉与被固件的良好接触,并根据需要施加适当的力矩。
3. 润滑情况润滑情况是影响拧紧力矩的另一个关键因素。
润滑剂的使用可以降低螺钉与被固件之间的摩擦阻力,从而减小所需的拧紧力矩。
在一些情况下,根据相关要求,我们可以选择使用一定的润滑剂来减少拧紧力矩。
4. 扭矩测试工具的准确性在实际应用中,选择准确的扭矩测试工具也是确保拧紧力矩准确的关键。
扭矩测试工具的准确度直接关系到螺钉拧紧力矩的精度。
因此,在进行螺钉拧紧时,要选择合适的扭矩测试工具,并进行定期的校准和检验,以确保其准确性。
螺栓拧紧程序标准化
螺栓拧紧程序标准化
螺栓拧紧程序标准化是确保装配质量的关键步骤,包括以下几个主要步骤:
1. 螺栓拧紧:根据螺栓的类型和装配要求,采用适当的拧紧方法。
对于一般螺栓,拧紧到连接件不松动即可。
对于垫片、填料结构的螺栓,应按照先有后、对称均匀、轮流拧紧的原则进行操作。
拧紧量要小,每次约为1/4-1/2圈,直到达到所需的预紧力。
2. 检查与测量:在每根螺栓都拧紧后,应检查法兰是否歪斜,测量法兰之间的间隙是否一致,以便及时纠正。
3. 螺栓紧固顺序:应按照先中间、后两边、对角、顺时针方向依次、分阶段紧固的原则进行。
一般分两段紧固:第一步拧50%左右的力矩,第二步拧100%的力矩。
4. 拧紧控制方法:力矩控制法和力矩-转角控制法是最常用的两种方法。
力
矩控制法是当拧紧力矩达到某一设定的控制值时停止拧紧。
力矩-转角控制
法是在力矩控制法基础上发展起来的,首先把螺栓拧到一个不大的力矩后,再从此点开始,拧一个规定的转角。
5. 注意事项:在拧紧过程中,要特别注意不要拧得过紧,以免压坏垫片。
一般以拧到不漏为准。
最后检查法兰间隙,其间隙应一致并保持在2mm以上。
请注意,螺栓拧紧程序标准化并非一成不变,具体的操作方法还需根据装配的实际情况进行调整。
在实际操作中遇到问题时,建议咨询专业技术人员或查阅相关技术手册获取帮助。
影响紧固件扭力衰减的因素及应对方法
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4、扭力衰减
4.4扭力衰减的影响因素
影响因素举例说明:
3、过快的装配速度、不合理的装配动作
③拧紧的次序
螺纹联接时紧固力和紧固顺序相当重要,如紧固力与紧固顺序配合不当,表面看起来螺纹其实都以紧固完
成,实质上螺纹在经过震动、冲击和交变运动后,很快就会松动。所以在成组螺钉、螺母紧固时,一定按
静态扭矩的测 量
返松法
标记法
拧紧法
瞬时松 动法
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夹紧力 的测量
超声波
垫片传感 器
分析设计、工艺参数, 找到并控制影响夹紧 力衰减的因素
确定特定状态下夹 紧力衰减后的值
建立动态扭矩、静态 扭矩及夹紧力关系, 可作为相同连接状态 的检验标准
衰减后夹紧力不满 足要求
衰减后夹紧力满足 要求
降低衰减直至满足 要求
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4、扭力衰减
4.3静态扭力的测量方法
• 方法1 咔哒扳手法(只能作为产品复检手段)
咔哒扳手:只能检测扭矩过低(通常设为扭矩下限的0%) 无法准确检测静态扭矩
因其操作简单,目前生产过程中运用比较多的方法
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4、扭力衰减
4.3静态扭力的测量方法
一种检测监控手段,用数显 扳手+测量方法控制
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4、扭力衰减
4.1扭矩衰减的定义
扭矩衰减:拧紧工作完毕后发生在紧固件上的扭矩降低现象即为扭矩衰 减,衰减后的扭矩低于目标值但较为稳定,一般在拧紧操作完成后的30ms 内会完成60%以上的扭矩衰减。
验证过程 一般静置 5分钟左右
发动机缸盖螺栓拧紧工艺与试验研究
上海交通大学工程硕士学位论文
摘要
发动机缸盖螺栓拧紧工艺与试验研究
摘 要
螺栓联接是发动机装配中的主要联接方式,目前大多数厂家对发动 机缸盖螺栓的装配都采用传统的力矩法进行控制。由于螺栓联接中接触 面摩擦、螺纹处摩擦、螺栓装配紧固速度、螺纹形状精度、拧紧工具等 因素的影响,其预紧力偏差范围较大,在 ±35% 之间,生产中会出现达到 预紧力要求,但扭矩过大,导致螺栓拉断的现象,或者扭矩已到极限而 预紧力不足。同时,缸盖螺栓数量多,装配工艺要保证缸体密封,生产 中不仅要求螺栓预紧力充足,还要求螺栓的预紧力分布均匀,而扭矩法 受摩擦系数等诸多因素的影响,即使是同种工艺,不同批次的缸盖螺栓, 其预紧力都偏差较大,不能满足要求。扭矩-转角法是给装配的螺栓施加 一个起始扭矩,然后再旋转一个角度,从而使螺栓材料达到超过弹性极 限,达到最佳和最大夹紧力的目的。这样,可以明显减小摩擦等不良因 素给螺栓装配带来的影响,使预紧力偏差稳定在 ±15 ~ 20% ,并集中分布 在螺栓的屈服强度附近。 本文首先介绍了螺栓拧紧理论的相关概念,包括预紧力与残余预紧 力、扭矩与转角、扭矩系数、摩擦系数等,讨论了影响预紧力一致性的
of bolts is modeled for analyzing the force condition of the bolts in the tightening process, relationship between the prestressing force and torque, prestressing force and angle, the load exerted in work, fatigue strength and fatigue life, laying a theoretical foundation for the design of torque-angle method. Next we introduce four methods for bolt tightening at the present time: torque method, torque-angle method, yield point method, extension method, and evaluate the advantages and disadvantages. In the forth chapter according to the fact research we design the torque-angle technology preliminarily, and do some tests for our company’s YC4D and YC6J series
常用高强度螺栓预紧力和拧紧扭矩
常用高强度螺栓预紧力和拧紧扭矩(参考)预紧力Fv(kN)及扭紧力矩MA(N·m)计算方式决定施工高强度螺栓扭矩:Ma=1.1 k Pv d式中: k---扭矩系数,此数据由高强度螺栓制造商提供或在安装前实验得到。
通常k=0.11-0.15,详细数据见供货商的质量报告。
Pv---高强度螺栓预拉力, [kN];d---高强度螺栓直径,mm。
如何确定机螺丝的紧固力矩关于如何紧固螺栓和螺母的文章已经有很多,但如何恰当地紧固机螺丝(Machine Screws)的文章较少。
与如何确保螺栓和螺母的安全连接一样,在紧固机螺丝时,恰当地选择合适的拧紧力矩十分重要。
恰当的、安全的连接直接关系到装配后产品的质量好坏。
因此在紧固机螺丝时,我们应该计算一下合理的拧紧力矩。
紧固机螺丝的这些力矩与紧固螺栓、螺母的力矩相比起来要小得多。
1、机螺丝拧紧力矩的计算常用的计算螺纹紧固件拧紧力矩的公式为:T=D×K×P其中:T:力矩(牛顿?米/英寸?磅1Nm=9 in.1b)D:螺纹的外径(1mm=0.03937 in)K:螺母的摩擦系数(光杆螺栓 K=0.20 镀锌螺栓 K=0.22 上蜡或带润滑螺栓 K=0.10)P:夹紧力(一般是屈服点抗拉强度值的75%)1.1米制机螺丝米制机螺丝(Metric Machine Screws)有不同的强度等级,每个等级都有相应合适的拧紧力矩。
在ISO国际标准中来制机螺丝(Metric Machine Screws)有两个主要的强度等级:4.8级(类似SAE 60M)和8.8级(类似SAE 120M)。
强度等级4.8表示最小的抗拉强度是480MPa,这约等于每英寸70,000磅(即70,000 Psi)。
强度等级8.8表示最小的抗拉强度是880MPa,约等于每英寸127,000磅(127,000Psi)。
米制电镀锌机螺丝拧紧力矩见表1。
1.2 英制机螺丝对于英制机螺丝(Inch Machine Screws)也有不同的强度等级,每个等级都有相应合适的拧紧力矩。
螺栓拧紧方法
以下均以(牛.米)为单位。
温馨提示:当准备拧紧螺栓时,需要在螺栓的螺纹上涂少许机油,以便我们拧紧的时候减少多螺栓的损害;注意:机油不能涂太多,如涂太多后会造成“液锁”现象。
螺栓的拧紧方式及拧紧的质量评估在汽车制造业中,将各种汽车零部件装配成整车的过程,需要很多种不同类型的联接,比如焊接、螺栓联接和粘胶联接等。
其中螺栓联接是最重要的联接方法之一。
由于螺栓联接可以获得很高的联接强度,又便于装拆,具有互换性,通过标准化实现了大批量生产,成本低而且价格便宜,经常被应用到发动机、变速箱和底盘等重要位置的装配中。
所以,螺栓的拧紧质量直接影响到产品的安全性和可靠性。
螺栓联接质量控制原理螺栓联接的实质是通过将螺栓的轴向预紧力控制到适当范围,从而将两个工件可靠地联接在一起。
为了确保螺纹联接的刚性、密封性、防松能力和受拉螺栓的疲劳强度,联接螺栓对预紧力的精度要求是相当高的。
所以,轴向预紧力是评价螺栓联接可靠性的重要指标。
轴向预紧力的最低限是由联接结构的用途决定的,该值必须保证被联接工件在工作过程中始终可靠贴合。
轴向预紧力的最高值必须保证螺栓及被联接工件在预紧和工作过程中不会发生脱扣、剪断和疲劳断裂等损坏。
怎样控制和监控预紧力的数值,使之能够达到产品要求显然是一个值得研究的课题。
螺栓拧紧方法螺栓拧紧方法主要有两类,分别是弹性拧紧和塑性拧紧。
弹性拧紧一般指扭矩拧紧法,塑性拧紧主要包括转角拧紧法、屈服点拧紧法等。
1.扭矩拧紧法扭矩拧紧法的原理是扭矩大小和轴向预紧力之间存在一定关系。
通过将拧紧工具设置到某个扭矩值来控制被联接件的预紧力。
在工艺过程、零件质量等因素稳定的前提下,该拧紧方式操作简单、直观,目前被广泛采用。
根据经验,在拧紧螺栓时,有50%的扭矩消耗在螺栓端面的摩擦上,有40%消耗在螺纹的摩擦上,仅有10%的扭矩用来产生预紧力。
由于外界不稳定条件对扭矩拧紧法的影响很多,所以通过控制拧紧扭矩间接地实施预紧力控制的扭矩法将导致对轴向预紧力控制精度低。
螺栓连接紧固原理介绍
螺栓连接原理
螺栓紧固方法
认识螺栓
一
二
三
螺栓使用注意事项
四
一、认识螺栓
螺栓的定义:由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件。 螺栓的分类: 头部形状:六角头、圆头、方形头、沉头等; 螺纹长度:全螺纹和半螺纹; 螺纹牙型:三角形、梯形、管形等; 螺纹旋向:右旋和左旋
一、认识螺栓
1、准备螺栓装配前 应检查螺栓、螺母是否干净、生锈,有无毛刺、磕碰; 检查被连接件与螺栓、螺母接触的平面,是否与螺栓孔垂直; 还应检查螺栓与螺母配合的松紧程度 2、螺母和平垫圈装配时,螺母和垫圈均反面靠近被连接件 螺母标有字样的一面为正面,垫圈圆滑一面的为正面 3、施力操作要领(仅供参考):
螺栓规格 d/mm
裂纹
颈缩
三、螺栓紧固方法
螺栓紧固方法有三种: 扭矩紧固法:其原理是扭矩大小和轴向预紧力之间存在一定关系。该紧固方式操作简单、直观,目前被广泛采用 转角紧固法:旋转角度与螺栓伸长量和被拧紧件松动量的总和大致成比例关系,因而可采取按规定旋转角度来达到预定拧紧力的方法 屈服点紧固法:理论目标是将螺栓拧紧到刚过屈服极限点
四、螺栓使用注意事项
6、螺栓使用常见误区 ⑦锁止不当:重要螺栓装配后应采取防松装置锁止 采用开口销锁止时,常见的错误是用过细的开口锁或半片开口锁锁止 采用弹簧垫圈锁止时,常见的错误是垫圈开口错距过小,失去弹性 采用锁片锁止时,常见的错误是将锁片锁在螺母的棱角处 采用双螺母锁止时,常见的错误是将较薄的螺母装在外面,而且拧得不紧 ⑧虚假坚固: 螺栓、螺母或孔的螺纹内有锈渍、水垢、铁屑、砂粒、毛刺等 装配前予以清除,在拧紧螺栓时,由于杂质的阻滞作用,表面上扭矩值达到了要求,但实际上连接件并未真正压紧
拧紧扭矩知识
优点:受摩擦系数影响较小,可得到比较高的预紧力且预紧力的离散度较小。
缺点:需要做大量的实验和分析工作,而且几乎无法复验,如果用扭力扳手来 复验的话,预紧力可能会超过原先的设定值。
3
■拧紧原理
第一章 拧紧基本术语与原理
拧紧原理
预紧力 螺栓拉伸
螺栓插入被连接件,利用螺母或内螺纹拧
紧使螺栓拉伸变形,这种弹性变形产生了轴向
的拉力,将被夹零件挤压在了一起,称为预 紧力。
理论上,只要产生了足够的夹紧力,完全可 以保证被夹零件在震动、高低温等恶劣环境下安 全工作,而不必使用涂胶等辅助方法。
夹紧力
摩擦 力
15%
40%
螺纹副中摩擦力
5
45%
%
坏的螺 纹
普 通
润滑后的螺 栓
紧固轴 力
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第一章 拧紧基本术语与原理
影响夹紧力的因素
摩擦 不可靠的装配技术
沉降力
– 表面粗糙与润滑状态 – 螺丝质量差 – 材料不合适 – 工具不准确或不相配 – 螺丝质量差 – 错误的工件
– 设计缺陷 – 材料配对不合适 – 拧紧方法错误
扭矩知识介绍
1
目录
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章 第七章 第八章 第九章
拧紧基本术语与原理
螺栓的连接方式
螺栓连接拧紧过程简单介绍
扭矩的控制方法
扭矩检查方法
拧紧工具的简介及选配 拧紧的顺序 拧紧工作中常见问题 扭矩的防错
螺栓拧紧力矩国家标准
螺栓的拧紧力矩标准本篇文章将列出各类螺丝的拧紧力矩标准,当用户未注明拧紧力矩要求时,我们所参考的参考的标准。
需要强调的是:拧紧力矩和破坏扭力是两个概念,拧紧力(矩)是指螺丝拧入工件的建议值;破坏扭力(即破坏扭矩)指将螺丝拧断的最小值(详见紧固件的破坏扭矩标准GB3098.13),很显然,拧紧力矩是少于破坏扭矩的。
这是普通螺栓拧紧力矩:公制螺栓扭紧力矩Q/STB 12.521.5-2000范围:本标准适用于机械性能10.9级,规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩,对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓,本标准不适用。
注:对于设计图纸有明确力矩要求的,应按图纸要求执行。
谈螺栓预紧力的选用和螺栓强度校核螺栓作为连接件,使用十分广泛, 其在机车车辆、航太航空、风电机组上的使用环境大多是高强度高应力, 而在乘用车主要部件的使用环境大多是低应力卨周期,但仍然存在著极大的隐患。
从安全角度来说,螺栓所联接的部件都是很昂贵的。
所以,螺栓失效时,损坏的不仅仅是它们本身,而是整个产品。
螺栓连接作为汽车装配上的重要应用,据有关资料介绍,根据发动机上的螺纹紧固件通常在1500?2000 颗左右,品种更是高达100个以上,规格也是从M6?M30不等,而其中大约100颗是与车辆的安全性能有密切联系的。
而做为在装配过程中最重要的螺栓规格及预紧力的选用,存在理论上的不足和认识的误区。
不论螺纹紧件作为连接或密封作用,还是需要装配的子零件,都有一定的屈服极限。
在装配过程中,如果预紧力过大,使零件的变形量超过零件的屈服强度,零件就会损环。
故装配件要长时间稳定有效工作,设计人员必须对螺栓预紧力进行规范设计。
1.螺栓预紧力的选用螺栓作为重要的连接件,在总成件安装时必须拧紧,在连接承受工作载荷之前,预先受到力的作用,这个预加的力就是预紧力;预紧的目得到是为了增强连接的可靠性和紧密性,防止总成安装件在工作时候,受到力的作用,各连接件之间出现缝隙或相对滑移,所以在总成件的设计中,必须对预紧力的大小进行规范设计。
螺栓预紧力与拧紧力矩的公式换算
螺栓预紧力与拧紧力矩的公式换算
本文为“自动机算模板“系列原创文档之一,本文档主要介绍螺栓预紧力与拧紧力矩的公式换算和如何使用免费开源的软件wxMaxima让计算机为我们自动计算复杂公式数值的过程和方法。
理论依据
已知预紧力F0,拧紧力矩与预紧力F0的对应关系参考成大先《机械设计手册》第五版。
T=K*F0*d
其中:
T为拧紧力矩,N·mm;(1000N·mm=1N·m)
K为拧紧力矩系数,无量纲;
F0为预紧力,N;
d为螺纹公称直径,mm;
拧紧力矩系数K值可以通过下表查得:(摘自成大先《机械设计手册》表
计算范例
以M12螺纹连接为例:
wxMaxima输入单元的数值表达式如下:
K:0.2;
F0:16000;
d:12;
T:K*F0*d;
软件wxMaxima,大家可以从网上下载并安装,这个软件是免费的。
安装后,打开软件,然后把我上面列出的公式复制进去,修改数值,点击菜单栏的“单元”→“对单元进行求值”,即可在几秒内获得想要的计算结果。
由上图可以看到拧紧力矩的计算结果:T=38400N·mm=38.4N·m
计算结果的评估
得到计算结果后,需要根据工程实际情况判断预紧力或拧紧力矩是否合适。
一般而言,预紧力不容易测量得到,拧紧力矩则可以通过力矩扳手进行控制。
铝材的强度小于钢材,所以当螺钉材料是钢、零件材料是铝材时,预紧力和拧紧力矩应选取的小一些,一般螺栓等级的选取不能大于5.6级。
通过本文方法计算得到的拧紧力矩数值可以与《螺栓尺寸、强度等级、预紧力和预紧扭矩对照表》进行比对和选用,工程应用时还要通过实验测试来验证。
螺钉与不同材质被联接件的拧紧力矩理论分析
收稿日期:2017-12-09摘要:日常生产中,往往会因为拧紧力矩没有控制好而导致螺纹松动或者滑牙的现象,造成一些不必要的安全、低效率问题。
螺纹的拧紧力矩主要由螺钉及联接件的材质和规格决定,针对螺钉和联接件的材质对所需的拧紧力矩展开理论分析,提出实践生产时拧紧力矩的选取原则。
关键词:拧紧力矩;螺钉;联接件;材质;理论分析中图分类号:TH131文献标识码:A文章编号:1009-9492(2018)06-0054-03Theoretical Analysis of Tightening Torque of Screw Connected withDifferent Material ConnectorOU Huan-cai(Guangdong Shunde Innovative Design Institute ,Foshan 528000,China )Abstract:Tightening torque is not controlled well will lead to the phenomenon of thread loose or sliding in the daily production ,and itwill create some unnecessary safety and inefficiencies.The tightening torque of the screw is mainly determined by the material and the specification of the screw and the coupling.In this paper ,theoretical analysis of tightening torque required for the material of screws andconnectors is carried out ,and the principle of selecting the tightening torque in practical production is suggested.Key words:tightening torque ;screw ;connector ;material ;theoretical analysis螺钉与不同材质被联接件的拧紧力矩理论分析区焕财(广东顺德工业设计研究院//广东顺德创新设计研究院,广东佛山528000)DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2018.06.0190引言螺钉联接是设备装配中应用最为广泛的可拆卸连接之一,由于其结构简单、联接可靠、装卸方便等优点,在装配中举足轻重[1]。
拧紧技术简介
FAWER拧紧技术简介Fasteners Branch Company of F AWER A u t o P a r t s C o. L t d.FAWER概述1绝大多数的螺纹联接是用螺纹紧固件把两个或更多的被联接件夹紧在一起,以便抵抗各种外载荷,而被联接件不分离、不滑移、或者接合面不泄漏。
为此,在施加外载荷之前,需拧紧螺纹紧固件。
称拧紧螺纹紧固件为预紧,称该力为轴向预紧力。
预紧过紧(螺纹牙断、栓拧断、被联接件被破坏)和过松(松动疲劳、被联接件脱开),都会导致螺纹连接的失败。
也就是说,螺纹连接的可靠性与实际装配过程中预紧力的离散度密切相关。
FAWER为什么要关注紧固技术◆一个紧固件在整车生命周期内必须提供足够的夹紧力◆紧固件的设计和装配会直接影响到整车的质量和耐久性◆40-50%释放的整车零件是紧固件◆60-70%的装配操作是紧固件◆30-50%的整车问题和紧固相关◆20-30%的维修问题是由紧固件松脱引起的FAWER拧紧工艺的重要性设计整车的正常运行制造装配++ =紧固的三个阶段-设计是前提-制造是关键-装配是最终的保障FAWER预紧力离散度影响因素使用的拧紧工具及它们的精度联接副的摩擦系数装配工艺预紧力离散FAWER拧紧精度分级各种装配方法,由于所采用的拧紧工具精度不同,分为不同的级别,如日本丰田公司将扭矩法装配分为五级:FAWER拧紧精度分级德国奔驰、DEUTZ公司将扭矩法装配分为三级:如DEUTZ工厂标准H0385-1:表1 高强度螺栓的紧固等级拧紧参数α定义为在离散范围内最大与最小装配预紧力之比。
装配预紧力和拧紧扭矩A之间的关系由磨擦系数给定。
FAWER车用螺栓摩擦系数规定联接副的摩擦系数包括螺纹紧固件自身的摩擦系数和被联接件的状态相关,螺纹紧固件自身摩擦系数值依表面处理方式及所用材料而定,不同体系要求不同,同一体系依产品装配位置也有不同要求。
摩擦系数所处范围不重要,关键是要稳定。
螺丝拧紧力矩和试验方法
螺钉的拧紧力矩和检验方法一颗螺钉仅几分钱,但使用不当,会使装配的机器零部件松动、脱落,从而导致功能失常。
本文讨论如下几个问题:不同的螺钉拧紧力矩参考值;怎样检验螺钉拧紧力矩是否合适;螺钉拧紧力矩大小的调整方法和影响螺钉连接质量的因素。
一、不同的螺钉拧紧力矩参考值表1摘录和整理于机械设计手册,它是依螺纹连接拧紧力矩计算方法而得,它的计算主要考虑了螺钉螺纹的承受力,即在没有滑牙和拧断螺钉的情况下,从螺钉螺纹的强度考虑,对于电子装配中的静载荷,拧紧力矩要取破坏力矩的0.8:1 以下。
表1:用于金属的普通螺钉拧紧力矩参考值注:8.8/10.9/12.0 是螺钉的机械性能等级,未标注的螺钉按低等级取。
表2摘录和整理于原上海仪表局组织的自攻螺钉攻关组数据和《Mechnical Fastening Plastics》Brayton Lincola 著的书中数据,以及经验值,需要特别说明塑料的自攻螺钉拧紧力矩与塑料的材料和螺纹底孔有很大关系,拧紧力矩更要通过试验来确定。
自攻螺钉连接主要考虑的螺母材料的塑料不能滑牙,而且要保证足够的拧紧力矩和破坏力矩之比,大于1:2.5 。
表2:用于塑料的自攻螺钉拧紧力矩参考值注:表中的螺母材料是塑料 ABS 。
二、装配时螺钉拧紧力矩的确定螺钉拧紧力矩仅依靠理论计算是不够的,在实际应用中螺钉连接拧紧力矩主要是满足产品在工作、运输中的紧固和防松动。
螺钉的紧固和防松动的检验常用振动试验来验证。
振动试验可以根据不同的产品,依据国家相关的可靠性、环境试验标准来确定。
综上所述,合适的螺钉拧紧力矩的确定,应该是依据表中“螺钉拧紧力矩参考值”,装配一批产品,然后实际观察螺钉是否拧到位,有无螺纹滑牙和损伤,以及拧断螺钉的现象;同时按产品标准做振动试验,螺钉连接不能发生松动现象。
三、怎样知道和调整装配时螺钉拧紧力矩的大小首先,应该用一个力矩测试仪去校验用来装配的电动起子。
具体方法是确定螺钉拧紧力矩后,电动起子手工调整大致位置,再用力矩测试仪去校验。
拧紧力矩标准
拧紧力矩标准
在机械制造和装配过程中,拧紧力矩标准是一个非常重要的参数。
它直接影响着零部件的连接质量和工作效果,因此对于拧紧力矩标准的掌握和应用具有非常重要的意义。
首先,拧紧力矩标准的确定需要考虑到零部件的材料和结构特点。
不同的材料和结构对于拧紧力矩的要求是不同的,因此在确定拧紧力矩标准时,需要充分考虑到零部件的具体情况,以确保拧紧力矩能够达到最佳的效果。
其次,拧紧力矩标准的确定还需要考虑到使用环境和工作条件。
在不同的使用环境和工作条件下,对于拧紧力矩的要求也是不同的。
例如,在高温、高压或者振动环境下,对于拧紧力矩的要求会更加严格,因此在确定拧紧力矩标准时,需要充分考虑到实际的使用情况。
另外,拧紧力矩标准的确定还需要考虑到工艺和设备的限制。
在实际的生产制造过程中,由于工艺和设备的限制,对于拧紧力矩的施加会存在一定的困难,因此在确定拧紧力矩标准时,需要充分考虑到工艺和设备的实际情况,以确保能够实际施加到位。
最后,拧紧力矩标准的确定还需要考虑到人为因素。
在实际的操作过程中,操作人员的技术水平和经验也会对拧紧力矩的施加产生影响,因此在确定拧紧力矩标准时,需要充分考虑到人为因素,以确保能够实际施加到位。
综上所述,拧紧力矩标准的确定需要考虑到多个方面的因素,只有充分考虑到这些因素,才能够确定出科学合理的拧紧力矩标准,从而确保零部件的连接质量和工作效果。
希望本文对于拧紧力矩标准的确定能够提供一定的帮助和参考,谢谢阅读。
拧紧力矩标准
拧紧力矩标准拧紧力矩标准是指在机械装配过程中,用于控制螺栓、螺母等连接件拧紧力矩的一种标准。
它的作用是保证连接件在工作过程中不会松动,从而确保机械设备的安全和稳定运行。
拧紧力矩标准的制定和执行对于机械制造行业具有重要意义,下面将从几个方面对拧紧力矩标准进行详细介绍。
首先,拧紧力矩标准的制定是基于材料力学和工程力学的理论基础的。
在机械装配中,连接件的拧紧力矩必须满足一定的要求,既不能过紧导致材料损伤,也不能过松导致连接件松动。
因此,制定拧紧力矩标准需要充分考虑连接件的材料特性、工作环境和受力情况,以确保连接件在各种工况下都能够可靠地工作。
其次,拧紧力矩标准的执行对于机械装配质量和安全性具有重要影响。
在实际的机械装配过程中,操作人员必须严格按照拧紧力矩标准进行操作,以确保连接件的拧紧力矩符合要求。
否则,连接件可能会出现过紧或者过松的情况,从而导致机械设备的故障甚至危险事故。
此外,拧紧力矩标准的执行还需要借助专用的工具和设备。
在实际的机械装配过程中,通常会使用扭力扳手、扭力螺栓等专用工具来实现对连接件的精确控制。
这些工具和设备能够帮助操作人员准确地施加拧紧力矩,从而确保连接件的可靠性和稳定性。
最后,随着机械制造技术的不断发展,拧紧力矩标准也在不断更新和完善。
新材料、新工艺的应用以及对机械设备性能要求的提高,都对拧紧力矩标准提出了新的挑战。
因此,制定和执行拧紧力矩标准需要与时俱进,不断进行研究和改进,以适应新的发展需求。
总之,拧紧力矩标准是机械装配过程中至关重要的一环,它直接关系到机械设备的安全性和可靠性。
因此,我们必须充分认识到拧紧力矩标准的重要性,严格执行相关规定,不断完善和提高拧紧力矩标准,以确保机械设备的安全运行和长期稳定性。
8mm螺纹拧紧力矩
8mm螺纹拧紧力矩螺纹拧紧力矩是指在拧紧螺纹连接时所需要施加的力矩大小。
螺纹连接是一种常见的机械连接方式,广泛应用于各个领域,如汽车制造、航空航天、建筑结构等。
螺纹连接的可靠性和稳定性对于设备的正常运行至关重要,而拧紧力矩的准确控制则是保证螺纹连接质量的关键因素之一。
在螺纹连接中,拧紧力矩的大小直接影响到连接的紧固程度。
过小的力矩可能导致连接松动,从而影响设备的正常运行;而过大的力矩则可能导致螺纹损坏或断裂,从而造成设备的故障。
因此,正确选择和控制拧紧力矩对于螺纹连接的可靠性至关重要。
8mm螺纹是一种常见的螺纹规格,其拧紧力矩的确定需要考虑多个因素。
首先,需要根据螺纹的材质、润滑情况、表面粗糙度等参数来确定摩擦系数。
摩擦系数是拧紧力矩计算的重要参考值,不同材质和润滑条件下的摩擦系数有所差异。
需要考虑螺纹连接的预紧力。
预紧力是指在螺纹连接过程中施加的力,它是拧紧力矩的基础。
预紧力的大小与螺纹连接的紧固要求以及连接件的材质、尺寸等因素有关。
还需要考虑螺纹连接的松动因素。
螺纹连接在使用过程中可能会受到外力的作用,从而产生松动现象。
为了防止螺纹连接的松动,可以采用锁紧剂等辅助措施。
在确定了摩擦系数、预紧力和松动因素后,可以根据一定的计算公式来计算8mm螺纹的拧紧力矩。
拧紧力矩的计算公式一般为:拧紧力矩 = 预紧力× 摩擦系数× 螺纹直径其中,预紧力的单位为牛顿(N),摩擦系数为无量纲,螺纹直径的单位为米(m)。
通过这个公式,可以得到8mm螺纹的拧紧力矩值。
需要注意的是,拧紧力矩的计算只是一个理论值,实际操作中还需要根据具体情况进行调整。
例如,在拧紧螺纹时可以先施加一个较小的力矩,然后根据实际情况逐渐增加力矩直到达到要求。
拧紧力矩的准确控制也需要使用适当的工具和设备。
常见的工具有扳手、扭矩扳手等,它们可以帮助操作人员准确施加拧紧力矩,并避免力矩过大或过小造成的问题。
8mm螺纹拧紧力矩是一个重要的参数,它直接影响螺纹连接的质量和可靠性。
12.9级m6螺栓的拧紧力矩 -回复
12.9级m6螺栓的拧紧力矩-回复12.9级M6螺栓的拧紧力矩指的是使用12.9级材料制造的M6螺栓在拧紧过程中所需要施加的力矩。
在开始解释拧紧力矩之前,我们需要了解螺栓、力矩和螺纹之间的关系。
螺栓是一种常用的紧固件,由材料制成,并且带有螺纹。
它被设计成通过扭转螺纹部分来连接或固定两个或多个对象。
力矩是一个物理量,以牛顿米(N·m)为单位,描述了施加在物体上的扭转力。
螺纹是一种螺旋形的凹槽,用于使螺栓能够在拧紧时固定在目标物体上。
在拧紧螺栓时,我们需要施加足够的力矩,以确保螺栓的连接牢固。
拧紧力矩的大小取决于几个因素,包括螺纹类型、润滑条件和螺栓级别。
螺纹类型是指螺栓和螺母或螺孔之间的螺纹形状。
常见的螺纹类型有普通螺纹、公制螺纹和英制螺纹等。
每种螺纹类型都有不同的几何参数和摩擦系数,这些参数会影响到拧紧力矩的大小。
润滑条件是指在螺栓和螺纹之间使用的润滑剂。
润滑剂可以减少螺纹表面之间的摩擦力,从而降低拧紧力矩。
一般来说,润滑条件越好,所需要的拧紧力矩也就越小。
螺栓级别是螺栓的一个重要参数,它反映了螺栓的强度和抗拉性能。
螺栓级别由两个数字表示,分别表示材料的抗拉强度和屈服强度。
在12.9级螺栓中,数字12表示抗拉强度为12倍的常见材料,而数字9表示屈服强度为9倍的常见材料。
相比于其他级别的螺栓,12.9级螺栓具有更高的强度和更大的抗拉能力。
基于以上的因素,拧紧力矩可以通过以下步骤计算得出:第一步,了解螺栓和螺纹的参数。
包括螺纹类型、润滑条件和螺栓级别。
这些参数通常可以在产品规格表或其他参考资料中找到。
第二步,根据螺栓和螺纹参数,确定螺纹的摩擦系数。
摩擦系数通常是通过实验或经验确定的,不同的螺纹类型具有不同的摩擦系数。
第三步,计算拧紧力矩的理论值。
拧紧力矩的计算公式是:拧紧力矩= 摩擦系数×电平力×半径(或距离)其中,电平力是施加在螺栓上的力,半径是螺栓的摩擦半径或距离。
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头部下方及螺纹的摩擦力会影响夹
紧力,例如当采用扭矩控制拧紧方 法时,高达90%摩擦损失将会产生
螺纹摩擦力 大约占 30% . . . 40% 头部下方摩擦力 大约占 40% . . . 50% 夹紧力
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
影响夹紧力的因素
摩擦 不可靠的装配技术 沉降力
AUTOMATION
拧紧基本理论
拧紧过程中可能引起误差的原因
扭矩 [Nm] T+ TF:T T-
TS
螺钉已被拧紧 螺钉过长
(里端闭合的孔)
发现误差
拧紧时Rpm过高
OK
错误的螺钉质量 (扭矩控制)
错误的螺钉质量 (旋入角度控制)
螺丝被锁死
可能的返工步骤: 例:
更换螺钉 返工 纠正操作来发现误差
FM max
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INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
拉伸载荷图(VDI 2230)
FM
夹紧力
fSM
螺丝的延伸力
fPM
材料的压紧力 (材料压缩时)
FM
fSM
伸长
fPM
缩短
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INDUSTRIAL
应用中可以方便地调整拧紧 序列
各种标准拧紧方法的结合
角度
在拧紧的各阶段可以自如地
[°]
定义监控标准
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INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
螺纹切削拧紧方法
扭矩
[Nm] 准备
切削
拧入
拧紧
描述
“准备”阶段, 扭矩控制
“切削”阶段, 角度控制
角度 [°]
错误的拧紧 (例如. 损坏的螺纹
通过 “划痕“)
应用实例
采用粗糙及脆性材料的场合
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INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
截止和锁紧螺母的拧紧
扭矩 [Nm]
准备
拧入
拧紧
描述
“准备”阶段, 扭矩控制
“拧入”阶段, 角度控制, 扭矩监控
A0
A-
A+
角度 [°]
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 25
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
拧紧监控
扭矩 [Nm]
准备
TI T+
T-
拧入 (例如: 螺纹切断)
TU
RU
TI
RI
描述
“准备“阶段, 扭矩控制
“拧入“阶段, 扭矩控制, 角度监控
应用实例
(拧紧结束后)
88 90° 92°角度[°] °Aact. A1 A2
在运行程序中的显示: “连续 角度显示”
通过一个真实角度的物理显示
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 17
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
多阶段拧紧方法概述
扭矩 [Nm]
准备
拧入
描述
拧紧
通过菜单驱动程序,可以自 由地生成拧紧序列
A[°]
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INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
自攻螺丝的拧紧 带相应的截断点
扭矩 [Nm]
T+
拧紧步骤 1
Trel+ TF:Trel Trel-
TS TSF
拧紧步骤 2
TF:A
拧紧过程 1
TF: 进入 (深度) 或角度
MF: 扭矩
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
屈服点拧紧的要求
紧固必须是专门为屈服点拧紧设计的 螺栓能达到塑性延伸 螺栓头和螺纹的材料不允许变形 螺纹摩擦必须明显小于头部下方的摩擦 工件和主轴安装必须稳定 不允许出现粘滑 参数的调节必须基于拧紧测试(长度测量)
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 15
AUTOMATION
拧紧基本理论
测量平均值
带
AV
和AV
__
监控
扭矩 [Nm]
拧紧过程 第1 阶段
A^V+
AV+ AV AV-
A^V
拧紧过程 第2 阶段
(1) (3)
(2)
描述
平均值监控, 例如 旋转角度, 时间控制
阶段结束时整个角度旋转范围 内进行AV 峰值监控
(1) 实际值 AVmax (2) 实际值 AVmin
FSA
操纵力
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 8
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
有沉降影响时 负载曲线(VDI 2230)
fSM
fSM
螺丝的延伸力
fZ
fPM
材料的压紧力 (材料压缩时)
FZ
fz
由于沉降影响而减少的力
FM FV
FM
夹紧力
FZ
夹紧力值
FV
残余夹紧力
fPM
扭矩限制
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 11
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
拧紧方法概述
扭矩 [Nm]
TF:T
扭矩控制式
(1)
(3) (2)
屈服点控制式
(2)
角度控制式
(3)
(1)
G
TF:A 角度 [°]
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 12
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 10
拧紧扭矩 T [%]
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
拧紧方法和拧紧设备对螺栓接合的影响
拧紧方式
T因数
螺栓质量 螺纹长度
最大夹紧力
工具
拧紧系统控制和测量电子仪器
冲击螺母扳手 截止式螺母扳手
屈服点
角度控制 扭矩控制,角度监视 扭矩限制
自切断的米制螺丝的监控
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 26
角度 [°]
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
粘滑运动 – 识别
T [Nm]
关闭开关
TStickSlip
扭矩峰值
描述
计算最高扭矩,在峰值切断粘 滑运动
应用实例
粗糙或漆制的表面 (例如:机轮装置)
A 拧紧过程中G值的连续计算
过程
从扭矩梯度达到阈值时提督监 控开始运作 (TTG)
梯度值(指 G- 和G+ 极限) 的连续对比
如果超过极限,拧紧停止 (若 MFG = 开关)
角度[°]
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
欢迎参加本次报告
报告人:
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 1
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
螺栓紧固的要求
可以在不破坏的情况下松开螺栓 较高的恒定夹紧力
可靠地达到夹紧力需求值
不会由于运转中受力而松开
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 2
描述
”准备“阶段, 扭矩控制
“拧紧1“阶段, 扭矩控制
“拆卸“, 角度控制
”拧紧2“阶段, 扭矩控制
应用实例
角度 [°]
塑性外壳的元件或者打蜡的元件,
金属片元件的拧紧
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 23
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
_ 阶段结束时进行AV 平均值监控
(3) 实际值 AV _
TF:A 角度 [°]
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 29
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
梯度监控
扭矩 [Nm]
拧紧阶段 1 带 MFG
拧紧阶段 2 带 MFG
G+
GTTG
T A
描述
T G=
INDUSTRIAL
AUTOMATION
拧紧基本理论
角度修正的定义的界定放宽
扭矩 [Nm] Tact.
TS
角度计算
Aact. = A1 - (A2 - A1)
例:Aact. = 90 - (91.6 - 90) Aact. = 88.4
A1 实际扭矩对应的角度 (Tact.) Aact 达到Ts 后的角度
温度
错误的拧紧系统
MHK/MP - IW/BRC-SE - P. 5
– 表面粗糙 – 螺丝质量差 – 材料不合适
– 工具不准确或不相配 – 螺丝质量差 – 错误的工件
– 设计缺陷 – 材料配对不合适 – 拧紧方法错误
– 膨胀系数不同 – 螺栓接合尺寸错误
– 夹紧力过低或过高
INDUSTRIAL
AUTOMATION
INDUSTRIAL
AUTOMATI拧紧方法
扭矩 [Nm]
T+ T-
TT
G G
A0
A- A+
屈服点控制,
扭矩/角度监控
摩擦影响最小 夹紧力变化较小 螺丝重复使用有限