Bosch拧紧技术基础 螺栓紧固 扭矩转角法

Tightening basics
Variation of assembly-clamp load for torque controlled tightening扭矩法的夹紧力变化
K = 0,14大摩擦
T [Nm]
100
80 TA max TA min
40
Δ TA
1
μ
G
andμ fμor
μ
for
and
= μK
0,10
小摩擦
2μ G
ΔFM(μ)
20
f Safe process(安全的工艺质量)
for:f Minimum torque of the
tightening spindle and 点m1a, x最im大um摩擦fric和tio最nÎ 小的FM扭m矩in => FM min(最小夹紧力) 已连接工件不会松开的最小力
Rexroth tightening and Press-fit Systems
- Tightening basics -
BOSCH拧紧技术基础
Your speaker: Michael Rust
Demands of a bolted joint螺栓连接的要求
Demands of a bolted joint螺栓连接的要求
Electric Drives and Controls © Alle Rechte bei Bosch Rexroth AG, auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.
螺栓连接不脱开
FM max. (maximal attainable pretensioned force / minimum Friction.)
don’t destroy the tightening connection or bolts 最大夹紧力 (并在最小摩擦
下）不会破坏该螺栓连接和螺栓
VDI 2230, tightening factor =F max/F min. 拧紧因数
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伺服拧紧扳手和先进的拧紧方法针对某些拧紧应用场合是必须的，并不是气动工具的简单升级替代 及只为增快生产节拍,
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Can be loosened without destruction 螺栓松开后工件不会有变形 High constant clamp load,高一致性不变化的夹紧力
(高质量车真正需要的是合适的不变的夹紧力,不是扭矩值不变,扭矩值是表象, 夹紧力 无法实际测量,只能通过扭矩值来实现可测量,但受不同形式和材质的螺栓的摩擦力的 影响,实际的夹紧力只能通过不同的加工工艺和设备来实现,如转角法,高品质设备)
Æ
Clamp Load夹紧力
Basic value to Rate of a tightening connection is Clamp Load (Clamp
force).
评价拧紧连接的基本值 是: 夹紧力
Fk (Clamp force)>FA (action force).
夹紧力> 反力 ,
Load extension diagram (VDI 2230) 夹紧力延伸图
FM
Clamp load夹紧力
fSM
Elongation force of the
screws螺栓的伸长力
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最大可允许的力 在考虑了螺栓的横面强度/应力和螺栓数量后,可计算得到
The clamp force can not be measured directly during tightening
process.
But, It relays directly on the torque. 夹紧力不能直接测量, 只能通过扭矩和转角来间接获得
Temperature 温度
--Different coefficient expansion不同的膨胀系数 – Incorrectly dimensioned bolted joint尺寸不正确 的工件连接
Incorrect tightening system 不正确的拧紧工具形式 选型
-- Clamp load too low or too high会导致夹紧力太 低或太高
From design ,you need to consider
1, min./max. number of bolts 2, their max. threads value result from the design condition ,i.e. the
space for bolts.
f Maximum torque of the tightening spindle and minimum friction Î FM max
点2, 最小的摩擦和最大的扭矩=> FM max(最大夹紧力)
工件不会被夹变形的最大力
0
0
10
20
30
40
50
60
70 FM [kN]
FM min Δ FM
Influence of friction 摩擦的影响(扭矩法举例)
Tightening Torque 扭矩 100%
Approxபைடு நூலகம் 10%
Underhead and thread
friction influence essentially the clamp load, i.e. up to 90% friction losses may appear using torque controlled tightening methods螺纹摩擦和螺栓头摩擦 影 响至关重要的夹紧力,如使用扭矩法 大约90%的摩擦力会损失掉
Important tightening factors 拧紧因素
Torque 扭矩
Clamp load夹紧力
产品真正要的是夹紧力, 不是扭矩)
Under head friction
头下摩擦
Setting 内部应力释放
(黄色位置)
Thread friction螺纹摩 擦
Electric Drives and Controls
Influence of tightening method and tightening equipment on a bolted joint拧紧方法和拧紧设备的选择方法
1，不同拧紧方法及拧紧设备对螺栓连接的影响,最大夹紧力和最小夹紧力的比值(拧紧系数)决定工具和加工方法的选择, 用何种工具和加工方法是 由产品本身特性决定的不可改变的.2,为了达到同样的夹紧力,通过选择高档工具和高级的加工方法.可以实现使用直径更小的螺栓.减轻车重量和螺 栓的种类.3,随着铝件和铝螺栓被使用的越来越多角度法和屈服点法将来会越来越多地被使用.高档工具的需求会越来越多4.功能强大的可编程电动
Æ
Factors influencing clamp load影响夹紧力的因素
Factors influencing clamp load影响夹紧力的因素
Friction 摩擦
Unreliable Assembly Technique 不可靠的拧紧技 术 Setting 内部应力释放
– Rough surface粗糙表面 – Poor quality screws质量差的螺栓 – Unsuitable material不合适的材质
Clamp Load夹紧力
A Connection should be designed.螺栓连接该被设计为: FM min. (minimal attainable pretensioned force / maximum Friction.)
guarantees the function of connection. 最小夹紧力(并在最大摩擦下) 保证改
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Æ
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设计产品时, 要考虑: 用几个螺栓, 最大可用螺纹直径(考虑空间)
A max. permissible force of Fmax can be calculated taking into
consideration the stress cross section of bolts and number of bolts.
Thread friction 螺纹摩擦 approx. 30% . . . 40%
Underhead friction approx. 40% . . . 50%螺栓头 摩擦
Clamp load 夹紧力
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FM max
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Reliable achievement of demanded clamp load
苛刻要求的夹紧力可以可靠的实现,
(合适的拧紧工具形式及工作范围,及精度的选择的重要性)
Does not become loose as a result of operational force 在工件投入操作使用后,螺栓不会松脱
– Inaccurate or unsuitable tools精度差或不合适 的的工具 – Poor quality screws质量差的螺栓 – Inaccurate workpieces精度差的工件
– Design flaws产品设计缺陷 – Unsuitable material pairing不合适的材料匹配 – Incorrect tightening methods不正确的拧紧加工 方法