紧固件扭矩及紧固件常见问题的解决26页
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静态扭矩与动态扭矩
• 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
• 2.静态扭矩
•
SA-BNM;静态扭矩应写为范围的形式
• 例如:S25-35NM;在S与25-30NM之间无空格;
• 其中S代表Static(静态的);A代表静态扭矩的下限,B代表静态扭矩 的上限; NM即扭矩单位:牛顿.米;
•
动态扭矩与静态扭矩的书写格式
• 3.自攻钉的动态扭矩
•
自攻钉通常采用FDSNS标准( Fully Driven
Leabharlann Baidu
静态扭矩与动态扭矩测量方法
• 静态扭矩:
•
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。
扭矩显示屏
数显式扭力扳手
动态扭矩,静态扭矩与预紧力
➢ 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;
•
由于表面摩擦系数对相同扭矩条件下所产生的轴向力有很大的影响,因此对于
重要的紧固件需要规定表面摩擦系数的范围。
• 3.螺纹之间的实际配合
•
通常螺纹之间应该为间隙配合。即螺栓表面镀层后为6h,螺母表面镀层后为6H。
但是由于紧固件本身制造的误差,以及表面镀层厚度的误差,可能会造成紧固件实际为过
盈配合或间隙配合。这可能会造成拧不到底或者滑牙。
态扭矩标准用来监控生产过程的稳定性。
•
检测扭矩:
•
与静态扭矩相同。
静态扭矩与动态扭矩测量方法
• 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;
动态扭矩传感器
1.用于测量动态扭矩的传感器
2.自身带有扭矩传感器和控制系统的紧固工具
•
自攻钉与薄板或者PalateNut和U-Nut配合(钢板厚度<自攻钉牙矩),其
啮合牙数很少(只有1牙),承载能力很小,容易造成滑牙,因此扭矩必须很小。
自攻钉与PlateNut配合
自攻钉与U-nut配合
自攻钉与厚板配合
• 自攻钉与厚板配合
•
自攻钉与厚板配合(板厚>自攻钉牙矩,厚板的材料一般为非金
属), 与自攻钉配合的孔的直径以及板的厚度的变化会引起所需的动态
• 最后注上FDSNS (Fully Driven Seated Not Stripped).
紧固件动态扭矩标准的类型
1. 普通螺栓螺母 2. 自攻钉和PlateNut 3. 自攻螺栓 4. 涂胶螺栓螺母 5. 自锁螺母
普通螺栓螺母
• 紧固件扭矩示意图
紧固件的阻力矩-端面摩擦阻力矩
•
承载面越
大,其阻力臂越长, 相同阻力所产生的 阻力矩就越大。
Seated Not Stripped,即攻到底且不滑牙)。
• 例如: D 1.5+/- 0.5NM S1NM MIN FDSNS
• 其中D代表Dynamic(动态的);其后跟一空格;
• 1.5+/- 0.5NM 表示动态扭矩的范围,1.5NM仅供生产 上实际设定扭矩的一个参考,并不表示为Nominal值, 实际使用的动态扭矩由生产上根据实际状况调整枪的动 态扭矩,但要保证FDSNS标准( Fully Driven Seated Not Stripped,即攻到底且不滑牙)。
扭矩的很大波动。直径变大,以及板变薄容易造成滑牙,反之,容易造成 攻不到底。
•
自攻钉的扭矩一般都较小(一般在1.5+/-0.5Nm左右),紧固自攻
钉的枪(气枪或电枪)在扭矩很小时,其波动量的相对值较大,不易精确
•
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的书写格式
• 1.动态扭矩
•
D nominal+/-tolerance NM ; 动态扭矩写为名义值+/-公差的形式
•
因此,承载
面直径大的紧固件,
其所需的扭矩大。
普通螺栓螺母
• 轴向预紧力所产生的阻力 矩
轴向力的松 脱分力
普通螺栓螺母(三角螺纹)
轴向力
螺母 螺栓
轴向力对螺纹 压力分力
影响动态扭矩的因素
•
1.紧固件头部形状
•
随着头部承载面直径的增大,摩擦面不断增大,达到相同轴向预紧力所需要的扭
矩也不断增大。因此,其他条件相同的请况下,头部摩擦面直径大的紧固件所需的扭矩越
➢ 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;
动态扭矩
静
预
态
紧
扭
力
矩
静态扭矩
时间
扭矩
紧固件扭矩的职责分工
1. 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。
• 2. ME负责释放静态扭矩
• 4.紧固件的特性(自攻,涂胶,自锁等)
•
自攻螺栓对应的螺母无螺纹,需要螺栓在螺母上直接攻出螺纹,因此,需要额外
加大扭矩。对于螺纹涂有螺纹胶(起防松,或者密封等作用),或者螺母为自锁螺母,将
会造成螺纹间实际配合为过盈配合,因此,需要额外加大扭矩。
自攻钉
自攻钉螺纹
自攻钉与薄板配合
•
自攻钉与薄板配合
•
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,例如:
D30+3/-5NM是不对的;
•
生产上应该把紧固工具的动态扭矩值以nominal为目标值,而不
应该故意偏离名义值;
大。
• 2.紧固件表面的摩擦系数
•
不同表面处理方法的紧固件其摩擦系数相差很大。但是可以通过加入调节剂来
把表面的摩擦系数调整到所需要的范围。
•
表面电镀(白色,黄色,黑色,深绿色)不加摩擦系数调节剂的请况下,摩擦
系数为0.3左右; 当表面有油的请况下为0.1左右; 表面没有镀层的(例如焊接螺
栓,焊接螺母)为0.1左右; GM标准为0.1~0.16;
• 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
• 2.静态扭矩
•
SA-BNM;静态扭矩应写为范围的形式
• 例如:S25-35NM;在S与25-30NM之间无空格;
• 其中S代表Static(静态的);A代表静态扭矩的下限,B代表静态扭矩 的上限; NM即扭矩单位:牛顿.米;
•
动态扭矩与静态扭矩的书写格式
• 3.自攻钉的动态扭矩
•
自攻钉通常采用FDSNS标准( Fully Driven
Leabharlann Baidu
静态扭矩与动态扭矩测量方法
• 静态扭矩:
•
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。
扭矩显示屏
数显式扭力扳手
动态扭矩,静态扭矩与预紧力
➢ 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;
•
由于表面摩擦系数对相同扭矩条件下所产生的轴向力有很大的影响,因此对于
重要的紧固件需要规定表面摩擦系数的范围。
• 3.螺纹之间的实际配合
•
通常螺纹之间应该为间隙配合。即螺栓表面镀层后为6h,螺母表面镀层后为6H。
但是由于紧固件本身制造的误差,以及表面镀层厚度的误差,可能会造成紧固件实际为过
盈配合或间隙配合。这可能会造成拧不到底或者滑牙。
态扭矩标准用来监控生产过程的稳定性。
•
检测扭矩:
•
与静态扭矩相同。
静态扭矩与动态扭矩测量方法
• 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;
动态扭矩传感器
1.用于测量动态扭矩的传感器
2.自身带有扭矩传感器和控制系统的紧固工具
•
自攻钉与薄板或者PalateNut和U-Nut配合(钢板厚度<自攻钉牙矩),其
啮合牙数很少(只有1牙),承载能力很小,容易造成滑牙,因此扭矩必须很小。
自攻钉与PlateNut配合
自攻钉与U-nut配合
自攻钉与厚板配合
• 自攻钉与厚板配合
•
自攻钉与厚板配合(板厚>自攻钉牙矩,厚板的材料一般为非金
属), 与自攻钉配合的孔的直径以及板的厚度的变化会引起所需的动态
• 最后注上FDSNS (Fully Driven Seated Not Stripped).
紧固件动态扭矩标准的类型
1. 普通螺栓螺母 2. 自攻钉和PlateNut 3. 自攻螺栓 4. 涂胶螺栓螺母 5. 自锁螺母
普通螺栓螺母
• 紧固件扭矩示意图
紧固件的阻力矩-端面摩擦阻力矩
•
承载面越
大,其阻力臂越长, 相同阻力所产生的 阻力矩就越大。
Seated Not Stripped,即攻到底且不滑牙)。
• 例如: D 1.5+/- 0.5NM S1NM MIN FDSNS
• 其中D代表Dynamic(动态的);其后跟一空格;
• 1.5+/- 0.5NM 表示动态扭矩的范围,1.5NM仅供生产 上实际设定扭矩的一个参考,并不表示为Nominal值, 实际使用的动态扭矩由生产上根据实际状况调整枪的动 态扭矩,但要保证FDSNS标准( Fully Driven Seated Not Stripped,即攻到底且不滑牙)。
扭矩的很大波动。直径变大,以及板变薄容易造成滑牙,反之,容易造成 攻不到底。
•
自攻钉的扭矩一般都较小(一般在1.5+/-0.5Nm左右),紧固自攻
钉的枪(气枪或电枪)在扭矩很小时,其波动量的相对值较大,不易精确
•
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的书写格式
• 1.动态扭矩
•
D nominal+/-tolerance NM ; 动态扭矩写为名义值+/-公差的形式
•
因此,承载
面直径大的紧固件,
其所需的扭矩大。
普通螺栓螺母
• 轴向预紧力所产生的阻力 矩
轴向力的松 脱分力
普通螺栓螺母(三角螺纹)
轴向力
螺母 螺栓
轴向力对螺纹 压力分力
影响动态扭矩的因素
•
1.紧固件头部形状
•
随着头部承载面直径的增大,摩擦面不断增大,达到相同轴向预紧力所需要的扭
矩也不断增大。因此,其他条件相同的请况下,头部摩擦面直径大的紧固件所需的扭矩越
➢ 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;
动态扭矩
静
预
态
紧
扭
力
矩
静态扭矩
时间
扭矩
紧固件扭矩的职责分工
1. 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。
• 2. ME负责释放静态扭矩
• 4.紧固件的特性(自攻,涂胶,自锁等)
•
自攻螺栓对应的螺母无螺纹,需要螺栓在螺母上直接攻出螺纹,因此,需要额外
加大扭矩。对于螺纹涂有螺纹胶(起防松,或者密封等作用),或者螺母为自锁螺母,将
会造成螺纹间实际配合为过盈配合,因此,需要额外加大扭矩。
自攻钉
自攻钉螺纹
自攻钉与薄板配合
•
自攻钉与薄板配合
•
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,例如:
D30+3/-5NM是不对的;
•
生产上应该把紧固工具的动态扭矩值以nominal为目标值,而不
应该故意偏离名义值;
大。
• 2.紧固件表面的摩擦系数
•
不同表面处理方法的紧固件其摩擦系数相差很大。但是可以通过加入调节剂来
把表面的摩擦系数调整到所需要的范围。
•
表面电镀(白色,黄色,黑色,深绿色)不加摩擦系数调节剂的请况下,摩擦
系数为0.3左右; 当表面有油的请况下为0.1左右; 表面没有镀层的(例如焊接螺
栓,焊接螺母)为0.1左右; GM标准为0.1~0.16;