螺栓基本拧紧技术演示幻灯片
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《螺栓紧固》PPT课件
针对以上对螺栓松动的原因分析，制定以下预防措 施：
1. 塔机管理单位应加强管理，督促塔机作业班组 （或专门的维修保养班组）经常性的检查、紧固标 准节螺栓。根据经验，至少应每周检查一次标准节 螺栓，如发现有松动现象，及时紧固。
2. 采用合理的方法紧固标准节螺栓。常用旋转吊 臂，依次对塔身受压侧的螺栓紧固。日常使用中的 检查紧固，在塔机空载状态下，将小车走到臂根处， 从下而上地检查、紧固平衡臂侧的螺栓，这侧完后， 再将吊臂旋转180度，从上而下地检查、紧固另一 侧的螺栓，直至全部完成。每次顶升加节完后，按 上述方法将本次新加装的标准节螺栓检查紧固一遍。
塔身标准节连接螺栓是不允许出现松动的， 其危害极为严重。《建筑塔式起重机安全规 程》(GB5144-2006)第2.2.2.2条明文规定： “连接螺栓必须采用扭矩扳手或专用扳手， 按装配技术要求拧紧”，这类塔机的使用说 明书中也做出了同样的要求。螺栓松动后， 当弯矩在该螺栓方位的标准节主肢中产生拉 力时，将使两标准节接触面产生间隙。对高 度为30m未附着的塔机，在下部第二、三节 标准节连接处产生0.1mm的间隙，在吊臂根 部处的水平位移将增大2mm，如果多个接触 面产生间隙，则塔身变形急剧增加，对塔身 受力更为不利，甚至酿成倒塔事故。
那是什么原因导致塔机标准节螺栓松动呢？ 我们先来分析塔身的受力特点，塔身受力可 简化为：垂直于水平面的弯矩M、在水平面 的扭矩T、轴向压力N、水平力F，其中M、T 对螺栓松动影响较大。当吊臂吊起重物时， M为正值，放下重物后M为负值。回转启动时 产生的T为正值，回转制动时产生的T为负值。 在正常工作时，塔机频繁地吊起和放下重物， 吊臂反反复复地启动和制动，使塔身承受正 负交替频繁变化的弯矩和扭矩，导致标准节 连接螺栓受力在反复不断的变化，这是螺栓 松动的根本原因。塔机的工作特点决定了标 准节连接螺栓受力特点，这是不可克
《拧紧基础知识讲解》PPT课件
• Noisy有噪音 • High Vibration高振动
冲击扳手构造
外形、轮廓
巨大的锤子
离合器型气开工具
POSITIVES积极
Good Repeatabilit重y复性能好 Inexpensive 价格适宜 Low Overshoot冲劲低
NEGATIVES消极 Torque Readout自己读力矩 Run down spee运d行速度下降 Two Hand Operation
螺栓连接的可靠性影响因素很多：
Reliable bolted joints are dependent on many
factors:
紧固件质量和类型
Fastener quality and type
联合材料的一致性
Consistency of joint ma所te用的ri集a装ls工具
Assembly tool used
数据收集
Maintainability
维修能力
力源
Data Collection Power Source
预算
结合临界 Joint Criticality
Budget
紧固件通道
Access to Fastener
(Size and Space Constraints)
Torque Level
扭矩水平
循环率
Cycle Rate
Fastener and Drive Type
紧固件和 驱动类型
Operator Ergonomics
(Reaction, Tool Weight, Arm Position, Frequency)
人机工程学 的应用〔反 响，工具重 量，力臂位 置，频率〕
冲击扳手构造
外形、轮廓
巨大的锤子
离合器型气开工具
POSITIVES积极
Good Repeatabilit重y复性能好 Inexpensive 价格适宜 Low Overshoot冲劲低
NEGATIVES消极 Torque Readout自己读力矩 Run down spee运d行速度下降 Two Hand Operation
螺栓连接的可靠性影响因素很多：
Reliable bolted joints are dependent on many
factors:
紧固件质量和类型
Fastener quality and type
联合材料的一致性
Consistency of joint ma所te用的ri集a装ls工具
Assembly tool used
数据收集
Maintainability
维修能力
力源
Data Collection Power Source
预算
结合临界 Joint Criticality
Budget
紧固件通道
Access to Fastener
(Size and Space Constraints)
Torque Level
扭矩水平
循环率
Cycle Rate
Fastener and Drive Type
紧固件和 驱动类型
Operator Ergonomics
(Reaction, Tool Weight, Arm Position, Frequency)
人机工程学 的应用〔反 响，工具重 量，力臂位 置，频率〕
螺丝的种类和拧紧方法ppt课件
一般情况下螺栓拧的过紧的话，螺栓自身损坏、带孔十字螺丝的十字孔螺丝转动的先端损坏。 普通的螺母（软鋼和黄銅制）和对象材质设置母螺丝部件时，使用高強度螺栓（例如六角带孔 螺栓等）拧的过紧时，母螺丝会损坏。这时，作业人员不会发现母螺丝的损坏。拧到合适为止， 要注意不能拧坏。拧紧后如果给予其他什么的負荷的话，「螺丝」和周围部件就会损坏，由此 的变形会发生螺丝松动。
13
小螺丝＆螺栓的安装方法
关于一般的拧紧 螺丝中有各种各样的型号。有各自使用的目的、大小・螺丝头部的形状・螺纹・螺 丝的材质・螺丝的长短・取出方便的螺丝等・・・・・・。 我们日常工作要使用很多螺丝。螺丝主要是用于固定的。 在此就一般的螺丝拧紧方法进行说明。
组装设备时的作业只有「固定」「活动」２种。 因此有必要理解设备的构成，「如何固定」 「如何活动」是非常重要的。
带球六角棒套扳
※注意２ 带球扳手的扭距小。 六角棒扳手尺寸的１／２是大致标准
24
六角扳手的使用方法
六角扳手有二种型号。 不论哪个型号短的一方为Ａ側、長的一方为Ｂ側，Ｂ側为临 时固定用，Ａ側为加固拧紧用。 当然只用Ａ側进行拧紧也没问题・・・・ 不能用Ｂ側进行加固拧紧，特别是带球的型号因球根部分弱、 容易折断，请注意。 那为什么要带球？由于考虑到作业效率，带球的容易转动。 与不带球的型号比較，使用一看就明白了，不带球型号的用 一只手不好拧。
外行的做法
使用很好的改锥，但尺寸不符。 改锥的先端不能放入螺丝。也不能保持水平、恨不得改锥头
涂上粘着剂。 从螺丝不能保持直线，呈倾斜状。螺丝槽和改锥晃动，这样
会对螺丝槽产生损坏。 拧转时手腕晃动，会发生摩擦槽，损坏螺丝孔
23
六角棒扳手（六角扳手）的扭距
六角棒套扳
※注意１ 是扳手的扭距，与拧紧扭距不同。
13
小螺丝＆螺栓的安装方法
关于一般的拧紧 螺丝中有各种各样的型号。有各自使用的目的、大小・螺丝头部的形状・螺纹・螺 丝的材质・螺丝的长短・取出方便的螺丝等・・・・・・。 我们日常工作要使用很多螺丝。螺丝主要是用于固定的。 在此就一般的螺丝拧紧方法进行说明。
组装设备时的作业只有「固定」「活动」２种。 因此有必要理解设备的构成，「如何固定」 「如何活动」是非常重要的。
带球六角棒套扳
※注意２ 带球扳手的扭距小。 六角棒扳手尺寸的１／２是大致标准
24
六角扳手的使用方法
六角扳手有二种型号。 不论哪个型号短的一方为Ａ側、長的一方为Ｂ側，Ｂ側为临 时固定用，Ａ側为加固拧紧用。 当然只用Ａ側进行拧紧也没问题・・・・ 不能用Ｂ側进行加固拧紧，特别是带球的型号因球根部分弱、 容易折断，请注意。 那为什么要带球？由于考虑到作业效率，带球的容易转动。 与不带球的型号比較，使用一看就明白了，不带球型号的用 一只手不好拧。
外行的做法
使用很好的改锥，但尺寸不符。 改锥的先端不能放入螺丝。也不能保持水平、恨不得改锥头
涂上粘着剂。 从螺丝不能保持直线，呈倾斜状。螺丝槽和改锥晃动，这样
会对螺丝槽产生损坏。 拧转时手腕晃动，会发生摩擦槽，损坏螺丝孔
23
六角棒扳手（六角扳手）的扭距
六角棒套扳
※注意１ 是扳手的扭距，与拧紧扭距不同。
螺栓连接紧固原理介绍PPT课件
螺栓连接紧固原理介绍
王* ********* 2015.09
一 认识螺栓 二 螺栓连接原理 三 螺栓紧固方法 四 螺栓使用注意事项
目录
2 2/22
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
⑥扭矩不符：
错误观点：认为螺栓应“宁紧不松”，于是便有意识地加大螺 栓的拧紧力矩
造成后果：导致螺栓滑扣，甚至拧断
错误做法：对于需用扭矩拧紧的重要螺栓，又图省事用活动扳 手去拧
造成后果：因扭矩不足而松动，酿成故障
21 21/22
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
③加厚螺母： 错误观点：加厚螺母可以增加螺纹的工作圈数，从而提高联接 件的可靠性 其实螺母越厚，各圈螺纹间的载荷分布越不均匀，越容易导致 连接件松动
④一母多垫：(≥2个) 有时会出现装配后的螺栓过长现象，于是有人便在一个螺栓上 装上许多弹簧垫圈 在紧固过程中弹簧垫圈受力不均，有的会折断，使螺栓的预紧 力下降 或者产生偏心载荷，降低了螺栓的连接可靠性
没有压紧力
振动
压力
+/- oC
压力
侧向应力 11 11/22
王* ********* 2015.09
一 认识螺栓 二 螺栓连接原理 三 螺栓紧固方法 四 螺栓使用注意事项
目录
2 2/22
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
⑥扭矩不符：
错误观点：认为螺栓应“宁紧不松”，于是便有意识地加大螺 栓的拧紧力矩
造成后果：导致螺栓滑扣，甚至拧断
错误做法：对于需用扭矩拧紧的重要螺栓，又图省事用活动扳 手去拧
造成后果：因扭矩不足而松动，酿成故障
21 21/22
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
③加厚螺母： 错误观点：加厚螺母可以增加螺纹的工作圈数，从而提高联接 件的可靠性 其实螺母越厚，各圈螺纹间的载荷分布越不均匀，越容易导致 连接件松动
④一母多垫：(≥2个) 有时会出现装配后的螺栓过长现象，于是有人便在一个螺栓上 装上许多弹簧垫圈 在紧固过程中弹簧垫圈受力不均，有的会折断，使螺栓的预紧 力下降 或者产生偏心载荷，降低了螺栓的连接可靠性
没有压紧力
振动
压力
+/- oC
压力
侧向应力 11 11/22
螺栓基本拧紧技术
σδ1
δ1
δ2
变形
12
2018-12-02
Joint Diagrams
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单
力 (F), 力臂 (L) = 扭矩(M) 螺栓旋转的越多，得到的扭矩越大
但是,
• 90% 的扭矩被摩擦力消耗 • 只有10%的扭矩转化为夹紧力
夹紧力, 10% 螺纹副中的摩 擦了, 40% 螺栓头下表面的 摩擦力, 50%
33
2018-12-02
原因:静态摩擦力
40
20 时间
X=92,43
=1,13
26
2018-12-02
硬连接
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
手测 (静态) 112 110 111 110 113 109 110 111 113 112 111.1 1.4 4.1
• 施加的扭矩过大会使螺 栓过度伸长 • 安全余量取决于:
– 拧紧精度 – 材料等级
Torque
Angle of rotation
18
2018-12-02
螺栓标识系统
生产商 第一个数 = 1/100 的最小抗拉 强度 (N/mm2) 100×8 = 800 N/mm2 第二个数 =屈服强度与最小抗拉 强度之间的关系 0.8 = 80% 两数相乘得出屈服应力 800* 0.8 = 640 N/mm2
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = 过高
角度
32
2018-12-02
结论：
螺栓装配质量对产品的最终质量有着直接影响
《基本拧紧技术》课件
工业制造
工业制造领域中的许多设备和机械都需要扭 矩拧紧来确保安全和可靠性。
扭矩拧紧的注意事项
1 选择合适的扭矩值 2 使用正确的工具
3 拧紧前检查紧固件
根据紧固件和应用的要 求，选择适当的扭矩数 值。
使用专业的扭矩工具进 行拧紧操作，确保精准 和安全。
检查紧固件的状态、配 件是否齐全，确保拧紧 过程的顺利进行。
4 适当维护保持其准确度 和可靠性。
存放扭矩工具时，避免潮湿的环境，以免 影响工具的使用寿命。
扭矩拧紧技术的优势
保证紧固件的正确拧紧
扭矩拧紧技术确保紧固件按照要求达到准确 的扭矩数值。
提高生产效率
扭矩拧紧工具的使用可以提高装配速度和生 产线的效率。
减少紧固件的损坏
精准的扭矩控制能够避免紧固件过紧或过松 而引起的损坏。
降低安全事故概率
正确的扭矩拧紧可以有效减少因紧固件问题 引起的安全事故概率。
通过弹簧拉力的变化来测量扭矩数值。
2
扳手表
使用电子力矩传感器来测量扭矩数值。
3
扭矩限制器
通过设置扭矩限值来限制扭矩的大小。
扭矩拧紧的应用
汽车制造
扭矩拧紧用于汽车装配过程中，确保紧固件 牢固可靠。
航天航空
扭矩拧紧技术在航天器和飞机的制造和维护 中扮演着重要角色。
机器人制造
机器人的精准扭矩控制是实现高质量产品的 关键。
《基本拧紧技术》PPT课 件
欢迎来到《基本拧紧技术》PPT课件。在本课件中，我们将深入探讨拧紧技术 的基础知识以及应用领域，并分享一些有效的技巧和注意事项。让我们开始 吧！
什么是扭矩？
扭矩是指在力的作用下，物体绕着一个轴旋转时所产生的力矩。它是衡量拧 紧力大小的关键参数。
工业制造领域中的许多设备和机械都需要扭 矩拧紧来确保安全和可靠性。
扭矩拧紧的注意事项
1 选择合适的扭矩值 2 使用正确的工具
3 拧紧前检查紧固件
根据紧固件和应用的要 求，选择适当的扭矩数 值。
使用专业的扭矩工具进 行拧紧操作，确保精准 和安全。
检查紧固件的状态、配 件是否齐全，确保拧紧 过程的顺利进行。
4 适当维护保持其准确度 和可靠性。
存放扭矩工具时，避免潮湿的环境，以免 影响工具的使用寿命。
扭矩拧紧技术的优势
保证紧固件的正确拧紧
扭矩拧紧技术确保紧固件按照要求达到准确 的扭矩数值。
提高生产效率
扭矩拧紧工具的使用可以提高装配速度和生 产线的效率。
减少紧固件的损坏
精准的扭矩控制能够避免紧固件过紧或过松 而引起的损坏。
降低安全事故概率
正确的扭矩拧紧可以有效减少因紧固件问题 引起的安全事故概率。
通过弹簧拉力的变化来测量扭矩数值。
2
扳手表
使用电子力矩传感器来测量扭矩数值。
3
扭矩限制器
通过设置扭矩限值来限制扭矩的大小。
扭矩拧紧的应用
汽车制造
扭矩拧紧用于汽车装配过程中，确保紧固件 牢固可靠。
航天航空
扭矩拧紧技术在航天器和飞机的制造和维护 中扮演着重要角色。
机器人制造
机器人的精准扭矩控制是实现高质量产品的 关键。
《基本拧紧技术》PPT课 件
欢迎来到《基本拧紧技术》PPT课件。在本课件中，我们将深入探讨拧紧技术 的基础知识以及应用领域，并分享一些有效的技巧和注意事项。让我们开始 吧！
什么是扭矩？
扭矩是指在力的作用下，物体绕着一个轴旋转时所产生的力矩。它是衡量拧 紧力大小的关键参数。
螺栓连接紧固原理介绍精品PPT课件
螺栓连接紧固原理介绍
********* 2015.09
一 认识螺栓 二 螺栓连接原理 三 螺栓紧固方法 四 螺栓使用注意事项
目录
2/22
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
螺栓连接类型，根据螺杆与通孔的配合程度可分为：
普通螺栓连接：装配后孔与杆间有间隙，结构简单，装拆方便，可 多次装拆，应用较广
铰制孔螺栓连接：装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位 用
孔比螺杆大 0.5mm-1mm
孔比螺杆大 0.3mm-0.5mm
8/22
二、螺栓连接原理
螺栓连接的工作原理
屈服点紧固法：理论目标是将螺栓拧紧到刚过屈服极限点
弹性范围 屈服强度
塑性范围
螺栓失效
极限抗拉强度 破坏点
应变
应力
12/22
三、螺栓紧固方法
扭矩紧固法
通过旋转紧固件的螺母部分来对紧固件施加预紧力 所施加的力矩符合5-4-1规则
在螺母表面 使用润滑剂
通过螺杆的拉伸 来获得预紧力
施加扭矩
在螺纹上涂 上润滑剂
高强度螺栓：指的是性能等级为8.8级及以上的螺栓，其材质为低 碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火）
普通螺栓：其余通称普通螺栓，可分为精制螺栓（A、B级：5.6或 8.8）和粗制螺栓（C级），性能等级一般为4.6或4.8
7/22
二、螺栓连接原理
螺栓连接：螺栓与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔 的元件，属于可拆卸连接。
********* 2015.09
一 认识螺栓 二 螺栓连接原理 三 螺栓紧固方法 四 螺栓使用注意事项
目录
2/22
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
螺栓连接类型，根据螺杆与通孔的配合程度可分为：
普通螺栓连接：装配后孔与杆间有间隙，结构简单，装拆方便，可 多次装拆，应用较广
铰制孔螺栓连接：装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位 用
孔比螺杆大 0.5mm-1mm
孔比螺杆大 0.3mm-0.5mm
8/22
二、螺栓连接原理
螺栓连接的工作原理
屈服点紧固法：理论目标是将螺栓拧紧到刚过屈服极限点
弹性范围 屈服强度
塑性范围
螺栓失效
极限抗拉强度 破坏点
应变
应力
12/22
三、螺栓紧固方法
扭矩紧固法
通过旋转紧固件的螺母部分来对紧固件施加预紧力 所施加的力矩符合5-4-1规则
在螺母表面 使用润滑剂
通过螺杆的拉伸 来获得预紧力
施加扭矩
在螺纹上涂 上润滑剂
高强度螺栓：指的是性能等级为8.8级及以上的螺栓，其材质为低 碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火）
普通螺栓：其余通称普通螺栓，可分为精制螺栓（A、B级：5.6或 8.8）和粗制螺栓（C级），性能等级一般为4.6或4.8
7/22
二、螺栓连接原理
螺栓连接：螺栓与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔 的元件，属于可拆卸连接。
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两数相乘得出屈服应力 800 * 0.8 = 640 N/mm 2
19 2020-04-13
弹性松弛会影响夹紧力
20 2020-04-13
Time
材料弹性松弛会使夹紧力衰减!
21 2020-04-13
衰减
牛米
工具断开
衰减
22 2020-04-13
时间
? 60-70% 的衰减发生在30 毫秒以内
33 2020-04-13
? 施加的扭矩过大会使螺 栓过度伸长
Torque
? 安全余量取决于: – 拧紧精度 – 材料等级
18 2020-04-13
Angle of rotation
螺栓标识系统
.
公制螺纹
生产商
第一个数 = 1/100 的最小抗拉 强度 (N/mm 2) 100 ×8 = 800 N/mm 2
第二个数 = 屈服强度与最小抗拉 强度之间的关系 0.8 = 80%
σδ1
δ1
δ2
变形
12 2020-04-13
Joint Diagrams
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单
力 (F), 力臂 (L) = 扭矩(M) 螺栓旋转的越多，得到的扭矩越大
但是, ? 90% 的扭矩被摩擦力消耗 ? 只有10%的扭矩转化为夹紧力
夹紧力, 10% 螺纹副中的摩 擦了, 40% 螺栓头下表面的 摩擦力, 50%
14 2020-04-13
The 50-40-10 规则
螺栓头下摩擦力 50%
螺纹副中 40%
扭矩
夹紧力 10%
90% 的扭矩用于克 服摩擦力
100%
15 2020-04-13
夹紧力与摩擦力的关系
通常的情况 螺栓头下摩擦力 50%
在螺栓头下加润滑油 螺栓头下摩擦力 45%
螺纹副中有杂质
螺栓头下摩擦力 50%
扭矩 = OK 角度 = 过高
32 2020-04-13
角度
结论：
螺栓装配质量对产品的最终质量有着直接影响
为了得到质量合格的拧紧连接 – ? 拧紧扭矩必须精确 ? 连接件质量必须得到监控
Clamp force
Friction in threads
Friction under nut or head
螺纹副中摩擦力
40%
10%
螺纹副中摩擦力 40%
夹紧力 15%
螺纹副中摩擦力
45%
5%
16 2020-04-13
一定要确保施加的扭矩达到最小需要扭矩
? 夹紧力一定要高于外部载荷 ? 安全余量载荷的影响因素 :
– 振动 – 摩擦力的变化 – 连接件尺寸变化 – 拧紧精度
17 2020-04-13
施加的扭矩不要超过使用极限
均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
27 2020-04-13
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
手测 ( 静态 ) 112 110 111 110 113 109 110 111 113 112
螺拴和连接的变形
压力 力
连接件压 缩
压缩量
10 2020-04-13
Joint Diagrams
拉力 螺栓拉伸
伸长量
螺栓连接的变形关系
力
预 紧 力
螺栓伸长 δ1
连接件 压缩δ2
变形
11 2020-04-13
Joint Diagrams
轴向工作载荷的影响
力
螺栓受力 增加部分
工
夹紧力
作 载
减少部分 荷
软连接、硬连接
Joint characteristics can also define the tool type required (ISO 5393)
A. 硬连接：到达贴合点后，旋转30
以内达到目标扭矩
B. 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。
86.7 2.8 8.3
扭矩和角度 OK
扭矩
30 2020-04-13
扭矩 = OK 角度 = OK
角度
扭矩 OK, 角度过低
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
31 2020-04-13
角度
扭矩 OK, 角度过高
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
X=92,43
? =1,13
扭力扳手 静态扭矩
103 106 103 100 100 103 100
X=102,14
? =2,27
T (Nm)
(A) 工具输出 120 (动态扭矩) 110 100 80 60 40 20
26 2020-04-13
(B) 扭力扳手 (静态扭矩)
原因:静态摩擦力
时间
硬连接
目标扭矩 旋转角度
23 2020-04-13
软、硬连接
扭矩
目标
过扭
硬连接
软连接
均值偏差
贴合点
24 2020-04-13
角度
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
25 2020-04-13
静态扭矩
动力工具 输出扭矩
92 94 91 92 94 92 92
基本拧紧技术
1
2020-04-13
为什么使用螺栓连接
?装配简单 ?拆卸方便 ?效率高 ?成本低
3 2020-04-13
装配工作按精度等级分为三类
4 2020-04-13
安全等级 质量等级 客户定义等级
螺栓连接的受力
5 2020-04-13
剪切Leabharlann 拉伸为了拧紧螺栓, 必须施加力以便拧紧螺母/螺丝
6 2020-04-13
111.1 1.4 4.1
软连接
均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
28 2020-04-13
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
手测 ( 静态 ) 88 84 92 86 90 88 86 85 84 84
测量拧紧效果
T
我们能够测量的是扭矩 T
F
F
F
F
我们想要得到的是夹紧力 F
7 2020-04-13
扭矩－夹紧力
? 旋转螺母或螺丝使螺杆受力伸长 ? 螺杆伸长产生的夹紧力把连接件夹紧 ? 我们需要的是连接件中的夹紧力
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螺拴与连接件的关系
9 2020-04-13
Joint Diagrams
19 2020-04-13
弹性松弛会影响夹紧力
20 2020-04-13
Time
材料弹性松弛会使夹紧力衰减!
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衰减
牛米
工具断开
衰减
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时间
? 60-70% 的衰减发生在30 毫秒以内
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? 施加的扭矩过大会使螺 栓过度伸长
Torque
? 安全余量取决于: – 拧紧精度 – 材料等级
18 2020-04-13
Angle of rotation
螺栓标识系统
.
公制螺纹
生产商
第一个数 = 1/100 的最小抗拉 强度 (N/mm 2) 100 ×8 = 800 N/mm 2
第二个数 = 屈服强度与最小抗拉 强度之间的关系 0.8 = 80%
σδ1
δ1
δ2
变形
12 2020-04-13
Joint Diagrams
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单
力 (F), 力臂 (L) = 扭矩(M) 螺栓旋转的越多，得到的扭矩越大
但是, ? 90% 的扭矩被摩擦力消耗 ? 只有10%的扭矩转化为夹紧力
夹紧力, 10% 螺纹副中的摩 擦了, 40% 螺栓头下表面的 摩擦力, 50%
14 2020-04-13
The 50-40-10 规则
螺栓头下摩擦力 50%
螺纹副中 40%
扭矩
夹紧力 10%
90% 的扭矩用于克 服摩擦力
100%
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夹紧力与摩擦力的关系
通常的情况 螺栓头下摩擦力 50%
在螺栓头下加润滑油 螺栓头下摩擦力 45%
螺纹副中有杂质
螺栓头下摩擦力 50%
扭矩 = OK 角度 = 过高
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角度
结论：
螺栓装配质量对产品的最终质量有着直接影响
为了得到质量合格的拧紧连接 – ? 拧紧扭矩必须精确 ? 连接件质量必须得到监控
Clamp force
Friction in threads
Friction under nut or head
螺纹副中摩擦力
40%
10%
螺纹副中摩擦力 40%
夹紧力 15%
螺纹副中摩擦力
45%
5%
16 2020-04-13
一定要确保施加的扭矩达到最小需要扭矩
? 夹紧力一定要高于外部载荷 ? 安全余量载荷的影响因素 :
– 振动 – 摩擦力的变化 – 连接件尺寸变化 – 拧紧精度
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施加的扭矩不要超过使用极限
均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
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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
手测 ( 静态 ) 112 110 111 110 113 109 110 111 113 112
螺拴和连接的变形
压力 力
连接件压 缩
压缩量
10 2020-04-13
Joint Diagrams
拉力 螺栓拉伸
伸长量
螺栓连接的变形关系
力
预 紧 力
螺栓伸长 δ1
连接件 压缩δ2
变形
11 2020-04-13
Joint Diagrams
轴向工作载荷的影响
力
螺栓受力 增加部分
工
夹紧力
作 载
减少部分 荷
软连接、硬连接
Joint characteristics can also define the tool type required (ISO 5393)
A. 硬连接：到达贴合点后，旋转30
以内达到目标扭矩
B. 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。
86.7 2.8 8.3
扭矩和角度 OK
扭矩
30 2020-04-13
扭矩 = OK 角度 = OK
角度
扭矩 OK, 角度过低
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
31 2020-04-13
角度
扭矩 OK, 角度过高
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
X=92,43
? =1,13
扭力扳手 静态扭矩
103 106 103 100 100 103 100
X=102,14
? =2,27
T (Nm)
(A) 工具输出 120 (动态扭矩) 110 100 80 60 40 20
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(B) 扭力扳手 (静态扭矩)
原因:静态摩擦力
时间
硬连接
目标扭矩 旋转角度
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软、硬连接
扭矩
目标
过扭
硬连接
软连接
均值偏差
贴合点
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角度
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
25 2020-04-13
静态扭矩
动力工具 输出扭矩
92 94 91 92 94 92 92
基本拧紧技术
1
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为什么使用螺栓连接
?装配简单 ?拆卸方便 ?效率高 ?成本低
3 2020-04-13
装配工作按精度等级分为三类
4 2020-04-13
安全等级 质量等级 客户定义等级
螺栓连接的受力
5 2020-04-13
剪切Leabharlann 拉伸为了拧紧螺栓, 必须施加力以便拧紧螺母/螺丝
6 2020-04-13
111.1 1.4 4.1
软连接
均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
28 2020-04-13
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
手测 ( 静态 ) 88 84 92 86 90 88 86 85 84 84
测量拧紧效果
T
我们能够测量的是扭矩 T
F
F
F
F
我们想要得到的是夹紧力 F
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扭矩－夹紧力
? 旋转螺母或螺丝使螺杆受力伸长 ? 螺杆伸长产生的夹紧力把连接件夹紧 ? 我们需要的是连接件中的夹紧力
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螺拴与连接件的关系
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Joint Diagrams