02-Atlas-Copco基本拧紧技术

扭矩 OK, 角度过低
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
AC tightening technique
角度
扭矩 OK, 角度过高
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
扭矩 = OK 角度 = 过高
AC tightening technique
螺栓 连接
通过螺丝产生夹紧力把连接件夹紧
• 旋转螺母或螺丝使螺丝受力 伸长
• 螺丝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
AC tightening technique
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单
力 (F), 力臂 (L) = 扭矩(M) 螺丝旋转的越多，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%
AC tightening technique
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
拉伸
为了拧紧螺栓, 必须施加力以便拧紧螺母/螺丝
AC tightening technique
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
AC tightening technique
螺拴与连接件的关系
拉伸弹簧＋ 压紧弹簧
AC tightening technique
Joint Diagrams
时间
硬连接
均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
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
AC tightening technique
手测 (静态) 112 110 111 110 113 109 110 111 113 112
X=92,43
=1,13
T (Nm)
扭力扳手 静态扭矩
103 106 103 100 100 103 100
X=102,14
(A)工具输出 120 (动态扭矩) 110 100
80 60 40 20
=2,27
AC tightening technique
(B) 扭力扳手 (静态扭矩)
原因:静态摩擦力
AC tightening technique
常见的拧紧控制方法
▪ Torque Control /Angle Monitor 扭矩控制／角度监控
▪ Angle Control / Torque Monitor 角度控制／扭矩监控
▪ Torque and Angle Control 扭矩和角度控制
86.7 2.8 8.3
衰减
牛米
断气
衰减
时间
• 60-70%的衰减发生在30毫秒以内
AC tightening technique
使用测力扳手时可能会出现的问题
只能检查扭矩是否太低 同时受静态摩擦力影响 操作者不喜欢使用(生产效率低、人机工程问题) 必须定期校准 测力扳手的误差大（人为因素）
AC tightening technique
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
AC tightening technique
施加的扭矩不要超过使用极限
• 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
角度
扭矩和角度 OK
扭矩
AC tightening technique
扭矩 = OK 角度 = OK
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
111.1 1.4 4.1
软连接
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
100.42
标准偏差 (Sigma) 0.21
3 Sigma
0.63
AC tightening technique
手测 (静态) 88 84 92 86 90 88 86 85 84 84
连接的特性也决定着所需工具的类型．
A. 硬连接：到达贴合点后，旋转
30°以内达到目标扭矩的连接。
目标扭矩
B. 软连接：到达贴合点后，旋转2
圈（720°）以上达到目标扭矩的连 接。
扭矩的过扭程度受连接件硬度以及 工具转速影响。
30 °
旋转角度
720 °
AC tightening technique
软、硬连接
基本拧紧技术
基本拧紧技术
介绍装配过程中的基本问题，为正确和使用选择工具提供指导
To use equipment that matches specific needs of the customer is the key to success
对客户来讲，成功的关键是所使用的工具／设备能够匹配其特定需要．
Torque 扭矩
AC tightening technique
Angle of rotation 旋转的角度
螺栓标识系统
.
公制螺纹
生产商标识
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%
▪ Fastener Yield Control 屈服点控制 ………
AC tightening technique
Committed to sustainable productivity.
AC tightening technique
1-31
AC tightening technique
扭矩
目标
过扭
硬连接
软连接
均值偏差
贴合点
AC tightening technique
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。
AC tightening technique
静态扭矩
动力工具 输出扭矩
92 94 91 92 94 92 92
AC tightening technique
为什么使用螺栓连接？
• 装配简单 • 拆卸方便 • 效率高 • 成本低
AC tightening technique
装配工作按精度等级分为三类
AC tightening technique
安全等级 质量等级 客户定义等级
螺栓连接的受力
剪切
AC tightening technique
100%
AC tightening technique
夹紧力与摩擦力的关系
Βιβλιοθήκη Baidu
一般情况下 螺栓头下摩擦力 50%
在螺栓法兰面上加润滑油 螺栓头下摩擦力 45%
螺纹副中有杂质或螺纹受损
螺栓头下摩擦力 50%
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%
AC tightening technique
两数相乘得出屈服应力 800* 0.8 = 640 N/mm2
AC tightening technique
弹性松弛会影响夹紧力
Time
材料弹性松弛会使夹紧力衰减!
AC tightening technique
软连接、硬连接
Joint characteristics can also define the tool type required (ISO 5393)