《拧紧扭矩知识》课件
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《拧紧扭矩知识》
第三章 螺栓连接拧紧过程简介
扭矩 (Nm)
预拧紧
开始夹紧
夹紧形成
最终拧紧
拧紧过程的可接受范围
最终扭矩和角度值 必须落在这一区域
拧紧角度值 (o)
《拧紧扭矩知识》
• 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。 • 动态扭矩 是自动拧紧工具在拧紧过程最终或扭转过程所得到的扭矩值，
也就是在安装时用在线式扭矩传感器测量的值。 • 静态扭矩 用手动拧紧工具对已拧紧的螺栓加一个顺螺栓拧紧方向逐渐增
大的扭矩，直至螺栓再一次产生拧紧运动的瞬间，记录下的刚产生运动 时的扭矩值，该扭矩值即为静态扭矩。。 • 标定 用扭矩标定仪（扭矩传感器和角度编码器）串接于电动拧紧枪之中， 跟踪电动拧紧枪在螺纹连接件上进行拧紧的过程，从而确认其拧紧扭矩 和拧紧角度在其规定范围内的一种方法。
10
第二章 螺栓连接的方式 弹性松弛会影响夹紧力
Time
材料弹性松弛会使夹紧力衰减!
《拧紧扭矩知识》
第二章 螺栓连接的方式
扭矩衰减
牛米
工具断开
衰减
时间
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。 对于任何连接，随着时间的推移，都会有一定程度的扭矩衰减，一般发生在以 下两种情况中：1、粗糙的表面配合时造成的衰减；2、软连接中的扭矩衰减。
均值
标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
《拧紧扭矩知识》
手测 (静态) 88 84 92 86 90 88 86 85 84 84
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。
螺栓头下摩擦力 45%
螺纹副中有杂质
螺栓头下摩擦力 50%
螺纹副中摩擦力 40%
夹紧力 15%
摩擦 力
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
《拧紧扭矩知识》
第一章 拧紧基本术语与原理
影响夹紧力的因素
摩擦
– 表面粗糙与润滑状态 – 螺丝质量差 – 材料不合适
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ应变
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
抗拉强度
屈服强度极限
75 %
屈服 弹性区
失效 抗拉强度极限
19 2008-07-16
应力
《拧紧扭矩知识》
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
角度
扭矩
> 720 度
软连接
> 720 度
角度
贴合点
《拧紧扭矩知识》
《拧紧扭矩知识》
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
扭矩
全工作，而不必使用涂胶等辅助方法。
不可靠的装配技术
– 工具不准确或不相配 – 螺丝质量差 – 错误的工件
沉降力
– 设计缺陷 – 材料配对不合适 – 拧紧方法错误
温度
– 膨胀系数不同 – 螺栓接合尺寸错误
错误的拧紧系统
– 拧紧精度，夹紧力过低或过高
《拧紧扭矩知识》
第一章 拧紧基本术语与原理
螺栓标识系统
123）））8BM.第第两U：8F一二数O表：个个相示表数数乘公示：：得制（生表1表强0出8螺即0.0产示0示度8其0纹最×*商公公比=屈大80称称值8服.抗=08抗屈的%强张8=拉0服关度应06强强系4力N0：度/度（mN的m与即/N2m/公屈mm21m称强/21)抗比00拉）
手测 (静态) 112 110 111 110 113 109 110 111 113 112
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
100.42 0.21 0.63
扭矩知识介绍
《拧紧扭矩知识》
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
《拧紧扭矩知识》
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）。
螺纹副中摩擦力40%
扭矩
100%
• 90% 的扭矩被摩擦力消耗 • 只有10%的扭矩转化为夹紧力
扭矩(M) = 力 (F)*力臂 (L)
15 2008-07-16
《拧紧扭矩知识》
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 50%
螺纹副中摩擦力 40%
10%
在螺栓头下加润滑油
22 2008-07-16
《拧紧扭矩知识》
数据分析
硬连接
静态扭矩高于动态扭矩
装配 (动态) 102.6 102.6 101.4 101.2 102.4 100.9 102.1 102.4 101.0 101.8
101.84 0.67 2.01
均值
标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
《拧紧扭矩知识》
2020年11月14
《拧紧扭矩知识》
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
《拧紧扭矩知识》
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
第三章 螺栓连接拧紧过程简介
扭矩 (Nm)
预拧紧
开始夹紧
夹紧形成
最终拧紧
拧紧过程的可接受范围
最终扭矩和角度值 必须落在这一区域
拧紧角度值 (o)
《拧紧扭矩知识》
• 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。 • 动态扭矩 是自动拧紧工具在拧紧过程最终或扭转过程所得到的扭矩值，
也就是在安装时用在线式扭矩传感器测量的值。 • 静态扭矩 用手动拧紧工具对已拧紧的螺栓加一个顺螺栓拧紧方向逐渐增
大的扭矩，直至螺栓再一次产生拧紧运动的瞬间，记录下的刚产生运动 时的扭矩值，该扭矩值即为静态扭矩。。 • 标定 用扭矩标定仪（扭矩传感器和角度编码器）串接于电动拧紧枪之中， 跟踪电动拧紧枪在螺纹连接件上进行拧紧的过程，从而确认其拧紧扭矩 和拧紧角度在其规定范围内的一种方法。
10
第二章 螺栓连接的方式 弹性松弛会影响夹紧力
Time
材料弹性松弛会使夹紧力衰减!
《拧紧扭矩知识》
第二章 螺栓连接的方式
扭矩衰减
牛米
工具断开
衰减
时间
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。 对于任何连接，随着时间的推移，都会有一定程度的扭矩衰减，一般发生在以 下两种情况中：1、粗糙的表面配合时造成的衰减；2、软连接中的扭矩衰减。
均值
标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
《拧紧扭矩知识》
手测 (静态) 88 84 92 86 90 88 86 85 84 84
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。
螺栓头下摩擦力 45%
螺纹副中有杂质
螺栓头下摩擦力 50%
螺纹副中摩擦力 40%
夹紧力 15%
摩擦 力
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
《拧紧扭矩知识》
第一章 拧紧基本术语与原理
影响夹紧力的因素
摩擦
– 表面粗糙与润滑状态 – 螺丝质量差 – 材料不合适
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ应变
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
抗拉强度
屈服强度极限
75 %
屈服 弹性区
失效 抗拉强度极限
19 2008-07-16
应力
《拧紧扭矩知识》
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
角度
扭矩
> 720 度
软连接
> 720 度
角度
贴合点
《拧紧扭矩知识》
《拧紧扭矩知识》
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
扭矩
全工作，而不必使用涂胶等辅助方法。
不可靠的装配技术
– 工具不准确或不相配 – 螺丝质量差 – 错误的工件
沉降力
– 设计缺陷 – 材料配对不合适 – 拧紧方法错误
温度
– 膨胀系数不同 – 螺栓接合尺寸错误
错误的拧紧系统
– 拧紧精度，夹紧力过低或过高
《拧紧扭矩知识》
第一章 拧紧基本术语与原理
螺栓标识系统
123）））8BM.第第两U：8F一二数O表：个个相示表数数乘公示：：得制（生表1表强0出8螺即0.0产示0示度8其0纹最×*商公公比=屈大80称称值8服.抗=08抗屈的%强张8=拉0服关度应06强强系4力N0：度/度（mN的m与即/N2m/公屈mm21m称强/21)抗比00拉）
手测 (静态) 112 110 111 110 113 109 110 111 113 112
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
100.42 0.21 0.63
扭矩知识介绍
《拧紧扭矩知识》
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
《拧紧扭矩知识》
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）。
螺纹副中摩擦力40%
扭矩
100%
• 90% 的扭矩被摩擦力消耗 • 只有10%的扭矩转化为夹紧力
扭矩(M) = 力 (F)*力臂 (L)
15 2008-07-16
《拧紧扭矩知识》
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 50%
螺纹副中摩擦力 40%
10%
在螺栓头下加润滑油
22 2008-07-16
《拧紧扭矩知识》
数据分析
硬连接
静态扭矩高于动态扭矩
装配 (动态) 102.6 102.6 101.4 101.2 102.4 100.9 102.1 102.4 101.0 101.8
101.84 0.67 2.01
均值
标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
《拧紧扭矩知识》
2020年11月14
《拧紧扭矩知识》
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
《拧紧扭矩知识》
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