1、为什么使用螺栓?2、拧紧基本术语与原理3、动态扭矩及静...
1、为什么使用螺栓?2、拧紧基本术语与原理3、动态扭矩及静态扭矩4、扭力衰减1、为什么使用螺栓?
?装配简单?拆卸方便?效率高?成本低2、拧紧基本术语与原理2.1 拧紧及其原理拧紧原理螺栓插入被连接件,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。
2.2 如何拧紧螺栓-扭矩为了拧紧螺栓, 必须施加力以便拧紧螺母/螺丝
扭矩(T)=力(F)×力臂(L)2.3 螺栓连接件中的力
?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
90%的扭矩被摩擦力消耗? 只有10%的扭矩转化为夹紧力5-4-1原则
? 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与摩擦力的关系与影响通常的情况
螺纹连接状态的分类定义来源:ISO5393“螺纹紧固件用旋转式气动装配工具性能试验方法”(国标对应版本为GB/T26547-2011)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720°(2 圈)以上达到目标扭矩C. 中性连接:到达贴合点后,旋转内30°-720°(2 圈内)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。影响夹紧力的因素
3、动态扭矩及静态扭矩3.1 动态、静态扭矩的定义
4、扭力衰减4.1 扭矩衰减的定义扭矩衰减: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。4.2 扭力衰减的测量流程静态扭矩会随着时间的推移而衰减(即夹紧力衰减),被紧固件为非金属时尤为明显,而影响静态扭矩的因素较多,与夹紧力之间的线性关系不明显,因此不能通过静态扭矩的值来计算出衰减后的夹紧力,只能通过专业的实验设备来确定衰减后的夹紧力,从而找到紧固特定产品状态下夹紧力与静态扭矩的对应关系,而后静态扭矩可以用来监控生产过程的稳定性。
4.3 静态扭力的测量方法?方法1 咔哒扳手法(只能作为产品复检手段)?方法2 返松法?方法3 标记法?方法4 拧紧法(T)?方法5 move on 法(用小角度(2-4度)反推所需扭矩)?方法6 瞬时松动法(break away)(atlas专利)?方法1 咔哒扳手法(只能作为产品复检手段)
咔哒扳手:只能检测扭矩过低(通常设为扭矩下限的90%)无法准确检测静态扭矩因其操作简单,目前生产过程中运用比较多的方法?方法3 标记法
用于:拧紧完成有一段时间,螺栓上的锈蚀或其他原因而导致静态扭矩增加(较少在汽车工业上应用)?方法4 拧紧法(T)
?方法5 move on 法
?方法6 瞬时松动法
?方法6 瞬时松动法(Break away)操作步骤
4.4 扭力衰减的影响因素扭矩衰减的影响因素很多,如扭矩衰减已导致连接失效,不满足产品要求时,应从设计和工艺角度进行分析、改进。
影响因素举例说明:1、被装配件的表面粗糙度:材料的变形--局部嵌入
应对策略:尽量避免部件的表面粗糙度过大2、弹性连接材料:尤其是塑料或密封件
应对策略:降低最终拧紧的速度分步拧紧—如分步骤设置目标扭矩60%--80%--使用拧紧(如至目标扭矩80%)+反松+最终拧紧的方法3、过快的装配速度、不合理的装配动作应对策略:降低最终拧紧的速度分步拧紧—如分步骤设置目标扭矩60%--80%--使用拧紧(如至目标扭矩80%)+反松+最终拧紧的方法①选用合适的工具②多轴同步拧紧③拧紧的次序螺纹联接时紧固力和紧固顺序相当重要,如紧固力与紧固顺序配合不当,表面看起来螺纹其实都以紧固完成,实质上螺纹在经过震动、冲击和交变运动后,很快就会松动。所以在成组螺钉、螺母紧固时,一定按正确的紧固顺序逐次(一般两三次)拧紧螺母。一般第一次紧固力为25%,第二次紧固力为50%,第三次紧固力为。下图为各种联接件的紧固顺序:长条形零件:从中间开始向两边紧固,防止零件变形
对称零件:从对角开始紧固,如方形、圆形件
多孔零件的紧固:从中向四周对称发散进行4、其他:如装配过程中的温度(复杂)应对策略:?避免不合理的摩擦?避免热膨胀系数不同/相差过大
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