扭矩知识基础 - 简

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扭矩功率推导公式

扭矩功率推导公式

扭矩功率推导公式扭矩和功率是机械领域中非常重要的概念,咱们今天就来好好聊聊扭矩功率推导公式。

先来说说扭矩。

想象一下,你在拧一个特别紧的螺丝,费了好大的劲,这时候你感受到的那种让螺丝转动的“劲儿”就是扭矩。

扭矩简单来说,就是使物体发生转动的力。

咱们来看看扭矩的公式:扭矩(T)= 力(F)×力臂(r)。

这就好比你用扳手拧螺丝,力就是你施加在扳手上的力量,力臂就是从螺丝中心到你施力点的距离。

那功率又是什么呢?功率表示做功的快慢。

比如说,你骑自行车,骑得快就意味着功率大,骑得慢功率就小。

功率的公式是:功率(P)= 功(W)÷时间(t)。

那扭矩和功率之间是怎么联系起来的呢?这就得提到一个很重要的推导公式:功率(P)= 扭矩(T)×角速度(ω)。

还记得我之前在修车厂实习的时候,碰到过一个特别有趣的事儿。

有一辆车的发动机出了点问题,师傅让我帮忙一起检查。

我们在排查故障的过程中,就用到了扭矩和功率的知识。

当时要判断发动机输出的扭矩是否正常,我们就得根据一些数据和公式来计算。

我拿着纸笔,按照师傅教的,一点点算,那叫一个紧张啊,就怕算错了耽误事儿。

师傅在旁边看着,时不时指点一下。

最后算出来结果,发现确实是有个部件出了问题,更换之后,车子就恢复正常了。

回到咱们的公式推导。

为什么会有功率等于扭矩乘以角速度这个公式呢?我们来仔细分析一下。

角速度(ω)是描述物体转动快慢的物理量,它等于角度的变化量除以时间。

而扭矩是使物体转动的力,当扭矩作用在物体上,物体就会以一定的角速度转动。

功等于力乘以距离,在转动的情况下,距离可以用角度乘以半径来表示。

所以,功(W)= 扭矩(T)×角度(θ)。

而功率等于功除以时间,时间等于角度除以角速度,经过一系列的推导和换算,就得出了功率等于扭矩乘以角速度这个公式。

在实际生活中,扭矩和功率的概念无处不在。

比如汽车发动机,扭矩大的发动机在起步和爬坡时更有优势,功率大的发动机则在高速行驶时能跑得更快。

汽车扭矩知识点

汽车扭矩知识点

汽车扭矩知识点扭矩是汽车工程领域中一个重要的概念,它影响着汽车的性能和驾驶体验。

在这篇文章中,我们将逐步介绍汽车扭矩的相关知识点。

什么是扭矩?扭矩是一个物体受力产生转动效果的物理量。

在汽车中,扭矩通常用于描述发动机输出的动力大小。

扭矩的单位为牛顿米(Nm),表示力在距离上的乘积。

如何测量扭矩?测量扭矩常常使用扭力扳手或动力测功机。

扭力扳手是一种带有显示器的工具,用于测量并显示施加在螺栓或螺母上的扭矩大小。

动力测功机是一种用于测量发动机输出扭矩的设备,可以用来评估发动机的性能。

什么是发动机扭矩?发动机扭矩是指发动机输出的扭矩大小。

它取决于多种因素,包括发动机排量、气缸数量、气缸工作过程以及点火系统。

一般来说,大排量和多气缸的发动机通常会有更高的扭矩输出。

发动机扭矩如何影响汽车性能?发动机扭矩对汽车的加速能力和牵引力有很大影响。

较高的扭矩意味着更强大的动力输出,能够提供更好的加速和爬坡能力。

此外,扭矩还影响车辆的牵引力,即车轮与地面之间的摩擦力。

足够的扭矩可以保证车辆在起步、爬坡以及操控时更加稳定和可靠。

扭矩和马力有什么关系?扭矩和马力都是描述发动机输出的物理量,但它们之间存在一定的差异。

扭矩强调的是力的大小,而马力则强调的是力的速度。

简单来说,扭矩决定了发动机的动力,而马力则决定了发动机输出动力的效率。

扭矩和马力之间的关系可以通过公式:马力=扭矩 × 发动机转速 ÷ 5250 来计算。

扭矩在不同转速下的变化发动机扭矩在不同转速下会有所变化。

一般来说,发动机在低转速时扭矩输出较低,而在高转速时扭矩输出较高。

这是因为发动机在不同转速下的气缸工作效率和燃烧效果不同。

在选择合适的档位和驾驶方式时,了解发动机扭矩在不同转速下的变化对于实现最佳性能至关重要。

扭矩转换装置汽车中常用到的扭矩转换装置包括变速器和传动轴。

变速器通过改变发动机输出扭矩的大小和方向,以适应不同的行驶条件和速度要求。

传动轴将发动机输出的扭矩传递到车轮,使车辆能够运动。

扭矩专业基础知识问答

扭矩专业基础知识问答
定 如下 : 物 体逆 时针 方 向转 使
动的扭矩为正 , 之 为负。 反 5 .在 国 际 单 位 制 ( I 中 , 矩 的 计 量 单 位 是 什 么 , 号 s) 扭 符
又是 怎 样 ?
答 : 国际单位制 ( I 中, 的计量 单位 是牛 顿 , 在 s) 力 长度 的
答 : 态 扭 矩 , 扭 矩 值 不 随 时 间 变 化 或 随 时 间 变 化 很 静 指 小 和 很 缓 慢 的 扭 矩 , 包 含 了 静 止 扭 矩 , 定 扭 矩 , 变 扭 矩 它 恒 缓 及 微 脉 动 扭 矩 。静 态 扭 矩 可 以 用 静 态 扭 矩 测 量 仪 测 定 。
计 量 单 位 是 米 , 以扭 矩 的 计 量 单 位 是 牛 顿 ・ , 号 为 N・ 所 米 符
m o
便于现场测试 , 又使测 量结果能 更真实地反 映机械的实 际工
作情况 。
6 如果 在机器元 件上 同时作 用 着几 个 力偶 和 力矩 , . 则 总的扭矩将是 如何? 答 : 果在机器 元件上 同 时作 用着 几个 力 偶和 力矩 , 如 则 总 的扭 矩 将 是 各 力 偶 和 力 矩 之 和 。 7 按 照时间历程 的特点 , 矩可 以分为哪两类 ? . 扭 答 : 照 时 间 历 程 的 特 点 , 矩 可 以 分 为 静 态 扭 矩 和 动 按 扭
答 : 程 范 围 : 扭 矩 测 量 仪 器 可 以 测 量 的扭 矩 值 的 范 量 指
围。
1 .如何 选 择 正 确 的 扭 矩 测 量 仪 器 ? 8
答: 在测量前 , 必须对被 测扭矩值有个 初步估计 , 以便 选 择适 当量程的仪 器 , 先用准确度等级 较差 的大量 程仪器 先 或 测一下大概值 , 然后再 用高准确度 等级及量程 恰 当的仪器 测

扭矩知识基础-简

扭矩知识基础-简
86.7 2.8 8.3
第二章 螺栓连接的方式
小结:通过以上硬连接与软连接的比较,同时结合现场情况,总结如下: 1、在完全相同的拧紧状态下,硬连接与软连接所得到的最终扭矩是不同 的;(完全相同是指同样的拧紧工具,以同样的转速,保持同样的稳定 时间); 2、同一种连接方式,在拧紧工具的转速、保持时间不同的情况下,得到 的最终拧紧力也是不同的; 3、因为静态扭矩检测需要考虑进人为的因素进去,同时因为静态扭矩受 摩擦力的影响非常大,而摩擦力的变化又是非常离散的,因此静态检测 值会更离散一些; 4、同时,对于某些角度拧紧的连接,静态检测只能检测其扭矩是否过低, 而无法精确控制扭矩值。
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
角度
扭矩合格角度过低:这种情况存在的可能性有:重复拧紧螺栓、螺纹 损坏、螺纹副中有杂质、漏装胶垫圈或者垫片、相配合的零件材质 变硬等;
41
第六章 拧紧工作中常见问题
扭矩 OK, 角度过高
扭矩
扭矩 = OK 角度 = OK
扭矩 = OK 角度 = 过低
螺纹副中摩擦力
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
16 2008-07-16
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
15 2008-07-16
夹紧力10%
90% 的扭矩用于 克服摩擦力
100%
扭矩(M) = 力 (F)*力臂 (L)

扭矩知识点总结

扭矩知识点总结

扭矩知识点总结一、引言扭矩是力矩的一种,是一个描述力对物体旋转的效果的物理量。

在机械工程中,扭矩是一个非常重要的参数,它在机械传动、刀具加工等领域都有着广泛的应用。

因此,对扭矩的认识和理解对于工程技术人员来说至关重要。

本文将对扭矩的基本概念、计算方法、应用领域等进行总结和介绍。

二、扭矩的基本概念1. 扭矩的定义扭矩是一个描述力对物体旋转的效果的物理量。

在直线运动中,力的作用是使物体产生位移,而在旋转运动中,力的作用是使物体产生转动。

扭矩就是描述这种力的作用效果的物理量。

2. 扭矩的计量单位国际单位制中,扭矩的计量单位是牛顿·米(N·m),其他常用的计量单位还有千克·米(kg·m)、牛顿·毫米(N·mm)等。

3. 扭矩的计算扭矩的计算公式为:\[ T = F \times r \times \sin\theta \]其中,T为扭矩,F为作用力,r为力臂的长度,θ为作用力和力臂的夹角。

4. 扭矩的作用扭矩的主要作用是产生物体的旋转运动。

在机械传动中,扭矩可以通过传动装置(如轴、齿轮等)传递到受力物体,从而使受力物体产生旋转运动。

三、扭矩的计算方法1. 静力平衡法静力平衡法是一种通过平衡力矩来计算扭矩的方法。

当一个物体处于平衡状态时,它受到的合外力矩为零。

因此,可以通过平衡力矩的方法计算出扭矩的大小。

2. 动力学法动力学法是一种通过物体受力的动力学方程来计算扭矩的方法。

根据牛顿第二定律,物体所受的合外力矩等于物体的惯性力矩和加速度产生的动力矩的和,通过这种方法可以计算出物体受到的扭矩大小。

3. 计算机模拟法计算机模拟法是一种通过计算机模拟物体受力情况来计算扭矩的方法。

通过建立物体受力的模型,并通过计算机仿真来模拟物体受力情况,从而计算出扭矩的大小。

四、扭矩的应用领域1. 机械传动在机械传动中,扭矩是一个非常重要的参数。

例如在汽车中,发动机通过齿轮、传动轴等传动装置将扭矩传递到车轮,从而产生驱动力。

物理扭矩知识点归纳总结

物理扭矩知识点归纳总结

物理扭矩知识点归纳总结一、概念介绍1. 扭矩的定义扭矩是描述物体受到扭转作用时所产生的力矩的物理量。

在物理学中,扭矩是一种旋转力,它能够使物体在旋转轴上产生角加速度。

扭矩的大小与作用在物体上的力的大小和力的作用点到旋转轴的距离有关。

2. 扭矩的计算公式扭矩的计算公式为:τ = r × F × sinθ其中,τ为扭矩,r为力的作用点到旋转轴的距离,F为力的大小,θ为力的方向与r的夹角。

3. 扭矩的单位国际单位制中,扭矩的单位为牛顿·米(Nm),在工程中也常使用牛顿·厘米(N·cm)或千克·米(kg·m)作为扭矩的单位。

二、扭矩的作用1. 使物体产生转动当物体受到扭矩的作用时,会在旋转轴上产生角加速度,使物体产生转动运动。

2. 控制物体的平衡和稳定扭矩还可以用于控制物体的平衡和稳定。

例如,通过调整杠杆上作用的力的方向和大小,可以使物体保持平衡或者产生稳定的旋转运动。

三、扭矩的性质1. 方向扭矩的方向与力的方向和力的作用点到旋转轴的位置有关,通常遵循右手定则。

2. 大小扭矩的大小与力的大小、力的作用点到旋转轴的距离以及力的方向和作用点到旋转轴的夹角有关。

3. 杠杆原理杠杆的长度和力臂的长度对扭矩的大小产生影响,较长的杠杆会产生较大的扭矩,从而使工作更有效。

四、扭矩的应用1. 机械工程扭矩在机械工程中广泛应用,例如在机械传动中,通过扭矩传感装置可以测量机械设备的扭矩,用于监测机械设备的运行状态和性能。

2. 汽车工程在汽车工程中,发动机产生的扭矩通过传动系统传递到车轮上,驱动汽车的运动。

3. 航空航天在航空航天领域,扭矩被广泛应用于控制飞行器的姿态和稳定性,保证飞行器的安全和准确飞行。

4. 环境工程扭矩还被应用于环境工程中,例如在风力发电机中,风叶受到风力的作用产生扭矩,通过旋转机械的转动产生电能。

5. 生物医学工程在医学领域,扭矩的测量和控制在手术、康复和健身等方面发挥重要作用。

检测扭矩知识_图文

检测扭矩知识_图文

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为什么要使 用螺栓连接?
•装配简单 • 拆卸方便 • 效率高 • 成本低
螺纹连接的目的
测量拧紧效果
夹紧力与摩擦力的关系
• 施加的扭矩不能超过使用极 限,过大会使螺栓过度伸长。
• 安全余量取决于: – 拧紧精度 – 材料等级
扭矩限值
软连接、硬连接
硬连接
• 到达贴合点 后,旋转 30°以内达 到目标扭矩
软连接:
• 到达贴合点 后,旋转2 圈以上达到 目标扭矩
扭矩的过扭程度受连接件硬度以及工具转速影响。
动态Байду номын сангаас矩和静态扭矩
如何在一个连接件上测量扭矩?
动态扭矩:在拧紧螺栓的同时用在线式扭矩传感器测量
静态扭矩:安装后用扭矩扳手测量
软连接--静态扭矩较动态扭矩要 偏小,原因是衰减。 硬连接--由于较高的静态摩擦力, 静态扭矩可比动态扭矩要高。 左图中倒V的拐点即是扭力扳手 测得的硬连接上的静态扭矩 。
硬连接上的扭矩实测值(范例)
测试螺纹副的装配扭矩方法
事后静态测试法 • 松开法 • 紧固法
在线动态测试法
测试螺纹副的装配扭矩方法
事后静态测试法 装配完成后再进行检测。一般使用精度大于3%的机械式扭力扳手
或电子式扭力扳手。常用有2种检测方法:
松开法 将装配好的螺纹副用指示式或电子式扭力扳手松开,读出松开时的瞬时值,然后
根据经验和试验在乘以一个系数a,a的值一般在1.1--1.6之间。这种测试方法误差较大, 除特殊情况外生产中以很少用。
紧固法 用扭力扳手将装配好的螺纹副进一步紧固,当产生微小的转角时,读出测试扭矩
值,再乘以一个系数a,a的值一般在0.9--1.1的系数。这是现在一种比较常用的方法。 紧固法在正常的硬连接的情况下测试出的扭矩往往比实际装配扭矩要大,在软连接的 情况下测试出的扭矩往往比实际装配扭矩要小。

扭矩计量知识

扭矩计量知识

扭矩计量第一节基本概念扭矩是一个综合反映机械特性的机械量,是动力机械外特性中的主要参数,也是判断旋转机械质量优劣的关键性指标。

使机械构件产生转动效应并伴随扭转变形的力偶或力矩称为扭矩,符号为T。

力偶由作用在同一物体上、大小相等、方向相反的两个平行力形成图6—1(a)。

力偶的大小用偶矩T 来度量,它等于力F与力偶臂L的乘积,即:T=F·L (6—1)式中:F——作用力,N;L——力偶臂,m。

(a)力偶;(b)力矩图6—1 力偶与力矩的作用力矩是偏离物体旋转中心O的作用力F对物体形成的力矩图6—1(b)。

力矩M的大小等于作用力F 与力臂L的乘积,即:M=F·L,(6—2)式中:L——力臂,m,是旋转中心O到作用力F之间的距离。

力偶与力矩的表达式相同,但它们是有区别的。

力偶对旋转轴无径向力作用,产生纯扭矩;力矩是构件单边受力,相当于径向力F’和力偶F·l的复合作用效应,构件在径向力F’的作用下,将受到弯矩作用,使轴承摩擦阻力增加。

第二节扭矩的测量方法扭矩测量的方法多种多样,下面仅列数较常用的几种扭矩测量方法,相信随着科学的进步,将会有越来越多的测量方法。

一、变形式扭矩测量方法变形式扭矩测量方法被大量地应用在一些简单,准确度较低的场合中,在扭矩扳手上也被非常广泛的使用,但也可以用变形式扭矩测量方法制造出精度较高的扭矩测量仪,原理如图6-2。

工作原理为:当固定扭矩扳手头部的四方扳头时,在手柄4上施加力,弹性杆3将产生变形,固定在扳手头部1上的百分表2可以测量出其变形量,1扳手头部;2百分表;3弹性杆;4手柄。

根据变形量和力的关系可以得到扭矩的大小。

图6-2变形式扭矩测量示意图在使用过程中,如果作用在手柄4上的力的位置发生变化,弹性杆3的变形系数也将随之发生变化。

所以在使用过程中应保证加在扭矩扳手手柄上的力的位置与其在制造和标定时的位置保持一致,因此不能在扭矩扳手的手柄4上接加长套管。

扭矩的知识认识

扭矩的知识认识
马力定义竟然不一样!
谈到引擎的马力,相信不少人会直觉地想到什么DIN、SAE、EEC、JIS等等不同测试标准,到底这些标准的差异在哪儿,以后有空再研究;有点夸张的是由于英制与公制的不同,对「马力」的定义基本上就不一样。英制的马力(hp)定义为:一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英呎(ft),相乘之后等于33,000ft-lb/min;而公制的马力(PS)定义则为一匹马于一分钟内将75公斤的物体拉动60公尺,相乘之后等于4500kg-m/min。经过单位换算,(1lb=0.454kg;1ft=30.48cm)竟然发现1hp=4566kg-m/min,与公制的1PS=4500kg-m有些许差异,而如果以功率W(1W=1Nm/sec= 9.8kgm/sec)来换算的话,可得1hp=746W;1PS=735W两项不一样的结果。
汽车驱动力的计算方式:
将扭矩除以车轮半径即可由引擎马力-扭力输出曲线图可发现,在每一个转速下都有一个相对的 扭矩数值,这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢?答案很简单,就是「除以一个长度」,便可获得「力」的数据。举例而言,一 部1.6升的引擎大约可发挥15.0kg-m的最大扭力,此时若直接连上185/ 60R14尺寸的轮胎,半径约为41公分,则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位,而是重量的单位,须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位「牛顿」)。
同样是「马力」,英制马 力与公制马力的定义竟然不一样!难道英国马比较「有力」吗?
到底世界上为什么会有英制与公制的分别,就好像为什么有的汽车是右驾,有的却是左驾一样,是人类永远难以协调的差异点。若以大家 比较熟悉的几个测试标准来看,德国的DIN与欧洲共同体的新标准 EEC还有日本的JIS是以公制的PS为马力单位,而SAE使用的是英制的 hp为单位,但为了避免复杂,本刊一率将马力的单位标示为hp。近来,越来越多的原厂数据已改提供绝对无争议的KW作为引擎输出的功率数值。

丝杆扭矩与推力关系知识讲解

丝杆扭矩与推力关系知识讲解

丝杆扭矩与推力关系匀速运行,非精确计算可以套用以下公式:Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1)式中Ta:驱动扭矩kgf.mm;Fa:轴向负载N(Fa=F+μmg, F:丝杠的轴向切削力N,μ:导向件的综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 );I:丝杠导程mm;n1:进给丝杠的正效率。

计算举例:假设工况:水平使用,伺服电机直接驱动,2005滚珠丝杠传动,25滚珠直线导轨承重和导向,理想安装,垂直均匀负载1000kg,求电机功率:Fa=F+μm g,设切削力不考虑,设综合摩擦系数μ=0.01,得Fa=0.01*1000*9.8=98N;Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),设n1=0.94,得Ta=9.8*5/5.9032≈8.3kgf.mm=0.083N.M当然咯,端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩,也称初始扭矩,实际选择是需要考虑的。

另外,导向件的摩擦系数不能单计理论值,比如采用滚珠导轨,多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。

而且,该结果仅考虑驱动这个静止的负载,如果是机床工作台等设备,还要考虑各向切削力的影响。

若考虑加速情况,较为详细的计算可以参考以下公式(个人整理修正的,希望业内朋友指点):水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算:实际驱动扭矩:T=(T1+T2)*eT:实际驱动扭矩;T1:等速时的扭矩;T2:加速时的扭矩;e:裕量系数。

等速时的驱动扭矩:T1=(Fa*I)/(2*3.14*n1)T1:等速驱动扭矩kgf.mm;Fa:轴向负载N【Fa=F+μmg, F:丝杠的轴向切削力N,μ:导向件综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 】;I:丝杠导程mm;n1:进给丝杠的正效率。

加速时的驱动扭矩:T2=T1+J*WT2:加速时的驱动扭矩kgf.m;T1:等速时的驱动扭矩kgf.m;J:对电机施加的惯性转矩kg.m²【J=Jm+Jg1+(N1/N2)²*[Jg2+Js+m(1/2*3.14)²]】W:电机的角加速度rad/s²;Jm:电机的惯性转矩kg.m²;Jg1:齿轮1的惯性转矩kg.m²;Jg2:齿轮2的惯性转矩kg.m²;Js:丝杠的惯性转矩kg.m²(电机直接驱动可忽略Jg1 、Jg2)若采用普通感应电机,功率根据以下公式计算:P=TN/9549P:功率;T:扭矩;N:转速。

拧紧扭矩知识_图文

拧紧扭矩知识_图文
定义,当其斜率下到最大值的二分之一时),说明已达到屈服点(即图7中的Q 点),立即发出停止拧紧信号。
4.3 屈服点控制法
屈服点法利用了材料从弹性变形区向塑性变形区过渡时的特性,但是屈服点法 同样要进行严格的试验或检测,以防螺栓和螺纹损坏或断裂。
在屈服点控制法中,预紧力的大小主要取决于紧固件的屈服强度,因此能得到 较大的预紧力,预紧力的离散度也较小,而且预紧力不受摩擦系数变化的影响 。
*
6/11
第一章 拧紧基本术语与原理 螺栓连接件中的力
张力 抗张力
夹紧力
剪切力
张力
剪切力 抗张力
第一章 拧紧基本术语与原理
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单 The 50-40-10 规则
螺栓头下摩擦力50%
螺纹副中摩擦力40%
扭矩
• 90% 的扭矩被摩擦力消耗 • 只有10%的扭矩转化为夹紧力
15 2008-07-16
根据拉伸-屈服极限的关系图,常用的扭矩控制方法 有五种 (1)扭矩控制法(T) (2)扭矩-转角控制法(TA) (3)屈服点控制法(TG) (4)质量保证法(QA) (5)扭矩斜率法
19
4.1 扭矩控制法
1. 扭矩控制法
拧紧螺栓至设定的扭矩后,拧紧控制机构 停止动作,其优点是较为简便,而且扭矩 容易复验。
111.1 1.4 4.1
数据分析
软连接
静态扭矩低于动态扭矩
装配 (动态) 100.2 100.5 100.7 100.3 100.4 100.8 100.5 100.2 100.2 100.4
均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
100.42 0.21 0.63
手测 (静态) 88 84 92 86 90 88 86 85 84 84

想成为技术大神?这些紧固件扭矩知识你一定得知道

想成为技术大神?这些紧固件扭矩知识你一定得知道

想成为技术大神?这些紧固件扭矩知识你一定得知道当工厂的机器设备或者产品出现了一些问题,是不是身边总是有那么一些大神,不费吹灰之力就可以轻松解决各种问题,心里有木有各种羡慕嫉妒恨呢?动态扭矩与静态扭矩的定义动态扭矩:紧固件在被紧固的过程中测量得到的最大峰值。

扳手和动力工具都可以施加动态扭矩,动态扭矩是在紧固的过程中测量的。

动态扭矩所产生的轴向预紧力满足工程上对预紧力的要求。

静态扭矩:在一个紧固件被紧固好之后,将其在拧紧方向上继续旋转的瞬间所需要的扭矩。

静态扭矩是在紧固之后测量的。

静态扭矩标准用来监控生产过程的稳定性。

动态扭矩与静态扭矩测量方法动态扭矩测量方法1.通过在紧固工具与被紧固件之间另加的传感器进行测量;2.通过紧固工具自身所带的扭矩传感器测量。

静态扭矩测量方法用测力扳手(有表盘式,数显式等类型,SGM大多采用表盘式),在紧固好以后5分钟内,向紧固件拧紧的方向上拧<5°的角度,所得到的数值。

动态扭矩、静态扭矩和预紧力静态扭矩会随着时间的推移而衰减,被紧固件为非金属时尤为明显;而且影响静态扭矩的因素较多,与预紧力之间的线性关系不明显。

动态扭矩不存在随时间推移而衰减的问题;与静态扭矩相比,动态扭矩与预紧力之间的线性关系更明显。

紧固件扭矩的职责分工PATAC负责释放动态扭矩和初始静态扭矩PATAC根据设计要求,并结合实验结果和路试结果,释放动态扭矩标准。

ME负责释放静态扭矩ME根据PATAC所释放的动态扭矩,在生产线上以动态扭矩标准的Nominal为目标值来调整紧固工具的扭矩,按照正常生产的方式紧固,测量所得到的静态扭矩。

采用统计的方法(30组数据),得到静态扭矩标准的Nominal和公差,从而得到静态扭矩标准。

动态扭矩与静态扭矩书写格式动态扭矩D nominal+/-tolerance NM;动态扭矩写为名义值+/-公差的形式。

例如D30+/-5NM;在D与30+/-5NM之间无空格;其中D代表Dynamic(动态的);NM即扭矩单位:牛顿.米;tolerance应为对称公差,不能设为上下公差不对称的形式。

直流电机扭矩计算公式

直流电机扭矩计算公式

直流电机扭矩计算公式直流电机是一种常用的电动机,可以将电能转化为机械能,广泛应用于各个领域。

在设计和使用直流电机时,我们经常需要计算扭矩,以便了解电机的性能和工作状态。

下面将介绍直流电机扭矩计算的公式及其相关知识。

直流电机的扭矩计算公式为:T = K * I其中,T表示电机的扭矩,K是电机的比例常数,I是电机的电流。

这个公式表明,直流电机的扭矩与电流成正比。

在实际应用中,我们通常会遇到需要计算电机扭矩的情况。

比如,在机械设计中,我们需要根据电机的扭矩来选择合适的电机型号和功率,以保证机械装置的正常运转。

而在电机控制系统中,我们需要根据扭矩来调整电机的工作状态,以实现所需的运动控制效果。

在使用扭矩计算公式时,我们需要明确两个关键参数:电机的比例常数K和电机的电流I。

电机的比例常数K由电机的设计和制造参数决定,一般在电机的技术手册或规格书中可以找到。

而电机的电流I则是根据电路和电机的工作状态来确定的。

为了计算电机的扭矩,我们首先需要了解电机的工作原理。

直流电机是以电动机原理为基础的一种电动机。

当直流电流通过电机的线圈时,会在线圈中产生磁场。

而线圈中的磁场与电机的磁场相互作用,从而产生力矩,使电机转动。

而这个力矩就是电机的扭矩。

在实际应用中,我们通常会通过电机的电流来控制电机的扭矩。

当电流增大时,电机的磁场也会增强,从而产生更大的力矩;而当电流减小时,电机的磁场也会减弱,力矩也会相应减小。

因此,根据电机的扭矩计算公式,我们可以通过控制电机的电流来调整电机的扭矩大小。

在实际使用中,我们还需要考虑一些其他因素对电机扭矩的影响。

比如,电机的负载情况、电机的转速、电机的效率等因素都会对电机的扭矩产生影响。

因此,在计算电机扭矩时,我们需要综合考虑这些因素,以获得更准确的结果。

直流电机的扭矩计算公式为T = K * I,其中T表示电机的扭矩,K 是电机的比例常数,I是电机的电流。

在实际应用中,我们需要根据电机的工作原理和参数来计算电机的扭矩,并综合考虑其他因素对扭矩的影响,以满足实际需求。

发动机扭矩计算公式

发动机扭矩计算公式

发动机扭矩计算公式发动机扭矩计算公式是一门研究发动机扭矩性能特性的基础理论,是引擎动力学领域的基础知识之一。

它指导了发动机在不同工况下扭矩以及功率的大小,是运用排放控制技术的重要参考资料。

本文旨在介绍发动机扭矩计算公式的基本原理,以及如何精确计算发动机扭矩。

一、发动机扭矩计算公式的基本原理发动机扭矩(Engine Torque)是一种测量发动机曲轴转速的参数,它表明了发动机每一次运动时的动力输出。

它可以被定义为发动机传输的最大力矩,它决定了发动机的拉力和最大轮旋,表示发动机的动力特性。

发动机扭矩计算公式的基本原理为:发动机的扭矩等于曲轴的转矩乘以可变系数K,该公式可表示为:T=Kτ其中,T为发动机的扭矩,K为可变系数,τ为曲轴的转矩。

可变系数K一般取决于发动机的尺寸,类型等参数,它也可以由测试所获得。

二、精确计算发动机扭矩发动机扭矩计算是一个科学的技术过程,其精确度可以影响发动机性能。

为了精确计算发动机扭矩,应该采用以下步骤:(1)确定发动机的尺寸和类型参数:通过检查发动机的尺寸和型号,确定发动机的尺寸和类型参数。

(2)确定曲轴转矩:测量发动机曲轴的转速,并计算出曲轴的转矩。

(3)查找可变系数K:在发动机参数中,查找可变系数K,以确定发动机的扭矩计算公式。

(4)计算发动机扭矩:根据发动机扭矩计算公式,将曲轴转矩和可变系数K进行乘法运算,得出发动机的扭矩。

三、总结发动机扭矩计算公式是发动机性能特性的重要参考物,它的原理是将曲轴的转矩乘以可变系数K,以得出发动机扭矩。

而发动机扭矩的计算,需要确定发动机的尺寸参数、测量曲轴的转速,以及查找可变系数K,再将曲轴转矩和可变系数K进行运算,才能得出准确的发动机扭矩数值。

扭矩和拉拔力关系-概述说明以及解释

扭矩和拉拔力关系-概述说明以及解释

扭矩和拉拔力关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述扭矩和拉拔力是物理学中两个重要的概念,它们在力学领域有着广泛的应用。

扭矩是描述力偶作用下物体旋转状态的物理量,而拉拔力则是描述物体受到拉伸或挤压时受力的大小。

在日常生活中,我们经常会遇到需要用力旋转物体或拉扯物体的情况,例如拧螺丝、开车等。

这些情况都涉及到扭矩和拉拔力的作用。

了解扭矩和拉拔力之间的关系,对于我们更好地理解和应用力学原理具有重要意义。

本文将通过对扭矩和拉拔力的定义和作用进行详细介绍,探讨它们之间的关系。

首先,我们将阐述扭矩的定义和作用,深入探讨它在物体旋转和力偶作用下的重要性。

其次,我们将介绍拉拔力的定义和作用,以及它在力学中的应用。

通过对这些基本概念的介绍和分析,我们可以更好地理解扭矩和拉拔力之间的联系。

最后,我们将对扭矩和拉拔力的关系进行总结,并讨论可能的应用和进一步的研究方向。

这有助于我们在实际应用中更好地利用扭矩和拉拔力,解决问题和改进设计。

无论是在机械工程、物理学还是其他相关领域,对于扭矩和拉拔力关系的深入研究都具有重要的意义。

通过本文的阐述,相信读者对于扭矩和拉拔力的概念和作用会有更清晰的认识,并能够更好地应用于实际问题中。

扭矩和拉拔力的关系是力学研究的重要内容,也是工程实践中不可忽视的因素。

希望本文能够帮助读者更好地理解和应用扭矩和拉拔力,为相关领域的研究和工作提供一定的参考。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构来探讨扭矩和拉拔力之间的关系:首先,在引言部分我们将对文章进行概述,介绍扭矩和拉拔力的基本概念,并明确文章的目的。

接下来,正文部分将分为两个主要部分:2.1 扭矩的定义和作用:在本节中,我们将详细讨论扭矩的定义和它在物理学和工程学中的作用。

我们将介绍扭矩的计算方法和单位,并解释扭矩对物体转动的影响。

2.2 拉拔力的定义和作用:在本节中,我们将探讨拉拔力的概念和它在力学和工程学中的应用。

我们将解释拉拔力的计算方法和单位,并讨论拉拔力在材料测试、结构设计等方面的重要性。

电机轴螺母扭矩计算公式

电机轴螺母扭矩计算公式

电机轴螺母扭矩计算公式引言。

电机轴螺母扭矩计算是在机械设计和维护中非常重要的一项工作。

正确的扭矩计算可以确保螺母紧固的牢固性,避免松动或者过紧导致的损坏。

本文将介绍电机轴螺母扭矩计算的公式和相关知识,帮助读者更好地理解和应用。

电机轴螺母扭矩计算公式。

电机轴螺母扭矩计算公式一般可以通过以下公式来计算:T = K × F × r。

其中,T代表扭矩,单位是牛顿米(N·m);K代表螺纹摩擦系数;F代表螺母受力,单位是牛顿(N);r代表螺纹半径,单位是米(m)。

螺纹摩擦系数K是一个影响扭矩大小的重要参数,它与螺纹的形状、材料、表面处理等因素有关。

一般情况下,K的取值范围在0.1~0.2之间。

螺母受力F可以通过螺纹的拉力计算得到,它与螺母的尺寸、螺纹直径、螺纹长度等因素有关。

在实际应用中,可以通过拉力计算公式来求得螺母受力F的数值。

螺纹半径r是螺纹的一个重要参数,它决定了螺纹的力臂大小,从而影响了扭矩的大小。

在实际应用中,可以通过螺母的尺寸参数来求得螺纹半径r的数值。

以上三个参数的数值确定后,就可以通过上述公式来计算电机轴螺母的扭矩了。

电机轴螺母扭矩计算实例。

为了更好地理解电机轴螺母扭矩的计算方法,我们举一个实际的例子来说明。

假设一个电机轴螺母的螺纹摩擦系数K为0.15,螺母受力F为500N,螺纹半径r为0.005m,那么根据上述公式,可以计算得到扭矩T的数值:T = 0.15 × 500N × 0.005m = 3.75N·m。

这样,我们就得到了该电机轴螺母的扭矩为3.75N·m。

电机轴螺母扭矩计算注意事项。

在进行电机轴螺母扭矩计算时,需要注意以下几个问题:1. 参数准确性,螺纹摩擦系数K、螺母受力F、螺纹半径r等参数的准确性对扭矩计算结果有着重要影响,因此在实际应用中需要尽量准确地测量和计算这些参数。

2. 螺纹材料和表面处理,螺纹的材料和表面处理会影响螺纹摩擦系数K的数值,因此在进行扭矩计算时需要考虑这些因素。

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2016年8月27
6/11
第一章 拧紧基本术语与原理
螺栓连接件中的力
张力 抗张力 夹紧力
剪切力 剪切力
抗张力
张力
第一章 拧紧基本术语与原理
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单 The 50-40-10 规则
螺栓头下摩擦力50%
夹紧力10%
90% 的扭矩用于 克服摩擦力 螺纹副中摩擦力40%
扭矩
• 90% 的扭矩被摩擦力消耗
弹性范围
屈服强度 塑性范围 极限抗拉强度
螺栓失效
破坏点
应力 N/mm²
屈服强度极限 抗拉强度
应变
失效 75 % 屈服
抗拉强度极限
弹性区
19
2008-07-16
应力
拉伸度
第二章 螺栓连接的方式
扭矩 < 30 度
硬连接
< 30 度
贴合点 扭矩 > 720 度
角度
软连接
> 720 度
角度 贴合点
10
第二章 螺栓连接的方式 弹性松弛会影响夹紧力
110
111 113 112 111.1 1.4
2.01
4.1
数据分析
软连接
静态扭矩低于动态扭矩
装配 (动态)
手测 (静态)
100.2
100.5 100.7 100.3 100.4 100.8 100.5 100.2 100.2 100.4
88
84 92 86 90 88 86 85 84 84
均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma

需要定期系统校准和标定; 需要设定特定的控制程序和有效限值; 需要提供电力供给和控制网络; 拧紧结果的分析需要专业人员; 价格较昂贵
大规模生产作业 对产品制造质量要 求较高且需要特定 控制、分析和追溯 的场合 产品型号变化频繁
电动

拧紧工具
第四章 拧紧工具选配 附具的种类和用途
第四章 拧紧工具选配
液压脉冲扳手
常用力矩:≥50Nm
精度范围:±15% 优点:力矩大、速度快、 反作用力小 缺点:精度低、液压油 要定期维护 使用场合:底盘、大扭 矩快速拧紧 、预紧
第四章 拧紧工具选配
第四章 拧紧工具选配
电动螺丝刀、电动弯角
常用力矩:1.5-12Nm
精度范围:±3%
优点:精度高、运行平 稳、无管线制约 缺点:反作用力大、维 修困难

37
第五章螺纹联接拧紧工艺顺序
(2)对称零件:从对角开始紧固,如方形、圆形件
38
第五章螺纹联接拧紧工艺顺序
(3)多孔零件的紧固:从中向四周对称发散进行
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第六章 拧紧工作中常见问题
扭矩和角度 OK
扭矩 扭矩 = OK 角度 = OK
角 度
40
第六章 拧紧工作中常见问题
扭矩 OK, 角度过低
螺纹副中有杂质
螺栓头下摩擦力 50% 螺纹副中摩擦力 45%
5 %
坏的螺 纹 普 通
润滑后的螺 栓 紧固轴 力
16
2008-07-16
第一章 拧紧基本术语与原理
影响夹紧力的因素
– 表面粗糙与润滑状态
摩擦
– 螺丝质量差 – 材料不合适 – 工具不准确或不相配
不可靠的装配技术
– 螺丝质量差
– 错误的工件
使用场合:内饰件、小 力矩、舱内作业
第四章 拧紧工具选配
离合器
行星齿轮
刀头锁紧机构
正反转控制开关 电动机 控制开关
集成电路板
第四章 拧紧工具选配 电动拧紧机
主要结构:电动拧紧轴、电 缆、电控柜。 精度范围:±1%以内 优点:精度高、可追溯、拧 紧质量稳定可靠、可实现多 种拧紧方式、多扭矩共用。 缺点:价格昂贵、维修困难 应用范围:主要用于要求较 高的机械装配拧紧过程。
扭矩知识
一分队
何源
1


第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
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 拧紧工具的简介及选配 拧紧的顺序 拧紧工作中常见问题
第一章 拧紧基本术语与原理
拧紧 实际上就是要使两被连接体间具备足够的压紧力,反映到被拧紧 的螺栓上就是它的轴向预紧力(即轴向拉应力)。 扭矩 施加于轴圆周上使轴转动并产生扭曲形变等的扭转力偶或力矩。
15
100%
扭矩(M) = 力 (F)*力臂 (L)
• 只有10%的扭矩转化为夹紧力
2008-07-16
第一章 拧紧基本术语与原理
夹紧力与摩擦力的关系与影响
通常的情况
螺栓头下摩擦力 螺纹副中摩擦力
50%
40%
10%
在螺栓头下加润滑油
螺栓头下摩擦力 螺纹副中摩擦力 40%
夹紧力 15%
摩擦 力
45%
– 设计缺陷
沉降力 温度 错误的拧紧系统
– 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 – 拧紧精度,夹紧力过低或过高
第一章 拧紧基本术语与原理
螺栓标识系统
1)8.8 第一个数:表示公称抗拉强度的 1/100 (即最大抗张应力 N/mm2) 100×8 = 800 N/mm2 第二个数:表示公称屈服强度与公称抗拉 强度比值的关系(即屈强比) 0.8 = 80% 两数相乘得出其屈服强度 : 800* 0.8 = 640 N/mm2 2)BUFO:表示生产商 3)M:表示公制螺纹
角度 [° ]
第四章 拧紧工具选配 工具选型要考虑的因素
技术细节
力矩要求 精度要求 操作空间 工作效率 劳动强度 生产管理
第四章 拧紧工具选配 工具选型的流程
工具选型主要包括以下过程:
前期准备
工具选配
增补完善
第四章 拧紧工具选配 工具的种类和用途
拧紧工具主要分为手动和自动两大类 手动工具主要包括:
优点
结构和使用简单,价格较便宜; 无需外部能源供给,无能耗; 存储携带方便
缺点
精度控制较差; 存在过力现象,受人为因素影响; 需要进行零位标定
应用
小规模低节拍应用 产品型号变化较少
扭矩扳手


操作效率较高; 无需特定控制系统; 具备一定的精度控制能力; 无特定标定要求

精度范围:定扭±7%、打滑 ±15%
优点:噪音小、重量轻、反 作用力小、运转平稳 缺点:适用力矩范围小 使用场合:内饰件 、20Nm 以下常用
第四章 拧紧工具选配 气动螺丝刀(弯角式)
类型: 90°弯角式、鸭嘴扁头 式、开口棘轮式、内嵌套筒式 以及专用固定驱动等 常用力矩:9-60Nm
扭矩控制精度较低; 需要定期保养; 需要提供稳定的气源供给,能耗较高; 使用噪音较高
快速预紧和松开
气动
拧紧工具

对产品制造质量要 求不高、无追溯要 求的场合
产品型号变化频繁

扭距控制精度高,重复性好; 拧紧结果不受人为因素影响; 可编程控制,适应不同的拧紧过程要求; 拧紧数据实时采集和存储,易追溯分析; 具备与外部通讯和数据传输能力; 工具寿命长,生产效率高,使用安静
3
第一章 拧紧基本术语与原理 拧紧原理
■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。 扭矩
100.42
0.21 0.63
86.7
2.8 8.3
第二章 螺栓连接的方式
小结:通过以上硬连接与软连接的比较,同时结合现场情况,总结如下: 1、在完全相同的拧紧状态下,硬连接与软连接所得到的最终扭矩是不同 的;(完全相同是指同样的拧紧工具,以同样的转速,保持同样的稳定 时间); 2、同一种连接方式,在拧紧工具的转速、保持时间不同的情况下,得到 的最终拧紧力也是不同的; 3、因为静态扭矩检测需要考虑进人为的因素进去,同时因为静态扭矩受 摩擦力的影响非常大,而摩擦力的变化又是非常离散的,因此静态检测 值会更离散一些; 4、同时,对于某些角度拧紧的连接,静态检测只能检测其扭矩是否过低, 而无法精确控制扭矩值。
常见的螺纹拧紧系统:
转 角 传 感 器 减 速 器 扭 矩 传 感 器 输 出 轴
交流 电源 运行指令 拧紧结果
电源 变换
电机
驱动器
轴控 单元
伺服 电机
工件
主控 单元
显示
半闭环的控制形式,容易受末端状态的影响导致最终的结果出现偏差 对拧紧系统的定期扭矩校核和系统标定,以实现系统偏差的补偿,是十分必要的
精度范围:±7%
优点:空间适应性强 缺点:昂贵、反作用力大 使用场合:有空间要求处、中 小力矩有一定精度要求处
第四章 拧紧工具选配
转角齿轮 齿轮 离合器 气动马达 断气阀
压杆
消声器
主要部件功能
气动马达:将压缩空气的动能变为旋转运动的机械能。 离合器:到达力矩后自动断气、力矩调整和力矩设置 齿轮组:降速增扭,将气动马达输出的小扭矩的高速旋 转运动变为大扭矩的低速旋转运动
扭矩
角度
扭矩合格角度过高:这种情况存在的可能性有:螺牙滑牙、 螺栓过度润滑、多装垫片、螺栓材料变化等。
42
第六章 拧紧工作中常见问题
由于拧紧机是工作于自动拧紧的状态,各方面的因素均混杂在一起, 而在运行中出现的一些问题,有时不太好确认到底是不是拧紧机的问题。 下面就把日常工作中所遇到的一些问题汇集在一起,大体上分分类,并 逐条予以分析(以下的分析是以拧紧机工作正常、显示准确,检验所用 的扳手准确为前提)。 1.人工检测的扭矩值与机器显示值不符
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