《基本螺栓扭紧策略》PPT课件

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1、螺栓拧紧的基本技术几个基本概念Ajoint连接3在工业领域大量采用优于其它的连接方法3Torquedefinition扭矩的定义44扭矩的物理定义臂长力1m1kgTorque扭矩=臂长x力1mx1kg=1kgm=9.8Nm答案：简单来说就是拧紧过程作用力与作用距离的乘积。5Minimumtorque最小扭矩最小扭矩需求部件之间的夹紧力必须大于其外部负载。还需留有安全余量，考虑:振动摩擦力的变化材料的尺寸扭紧的精度66Maximumtorque最大扭矩角度扭矩施加过大的扭矩势必加大螺栓的塑性变形安全余量应考虑:扭紧方法的精度螺栓的质量最大的螺栓允许扭矩7最大扭矩点7ISO5393螺栓连

2、接的硬度硬连接α<30°中性连接30<α<720°软连接α>720°扭矩100%螺栓开始受力<30°>720°α,角度硬软05%达到目标扭矩88螺栓的夹紧力和张力张力张力夹紧力夹紧力9CLAMPINGFORCE夹紧力Clampingforce夹紧力TENSION张力TORSION扭力TENSION张力=CLAMPINGFORCE夹紧力Objective目的CreateaCLAMPINGFORCE创建一个夹紧力Torsion扭力Tension张力Clampingforce夹紧力10张力与夹紧力：大小相等，方向相反！10控制安装扭矩生产中真正需要的是控制夹紧力－螺栓的张力目前还没有可行的

3、手段控制影响夹紧力的其他参数只能使用：11TENSION产生张力10%TORSION扭力100％THREADFRICTION螺纹摩擦力40%EffortsRepartition影响因素CLAMPINGFORCE夹紧力HEADFRICTION螺帽摩擦力50%只有10％的扭矩被用来产生了张力！TORQUE=TENSION+FRICTION100％＝10%＋90%12扭矩张力摩擦力12应用于拧紧过程中的扭矩分配40%10%50%13螺纹摩擦系数虽然摩擦力不符合需要，但它可以防止螺栓因震动引起的松动14螺栓张力、摩擦力和扭力上紧力:F(10%)摩擦力:µ(90%)摩擦力取决于:表面条件（如光

4、洁度）部件的几何形状润滑油接合处弹性系数:KT（螺栓张力）=KµF摩擦力50%40%例如，如果接合处的摩擦力系数从0.18(干燥）变到0.14(轻微涂油）。对于同样的安装扭矩，夹紧力会提高28%。15结论：如果其它工艺条件没有得到控制，那么仅仅控制扭矩是无用的。认识到这点很重要！这也就导致人们坚持不懈的去研究扭紧的策略……16螺栓拧紧策略基本原理介绍拧紧过程分析－角度与扭矩的关系套筒与紧固件结合(寻帽).快速拧紧.弹性区域.半弹性区域.塑性区域.门限扭矩快速拧紧扭矩角度弹性区域线性区域搜寻屈服点最终拧紧DCDa塑性区域半弹性区域18螺栓拧紧策略－扭矩控制扭矩控制扭矩控制+角度监测角度

5、控制+扭矩监测屈服点策略电流+角度摩擦力扭矩连续扭矩19扭矩控制–拧紧过程分析起始扭矩快速拧紧扭矩时间寻帽最终拧紧目标最大扭矩最小扭矩最终扭矩20扭矩控制–螺栓张力的精度扭矩Nm张力KN10202030405060406080100120最终扭矩±2%中度浸油充分浸油干燥/无油张力散布±50%21扭矩控制策略的效果方法简单，普通拧紧工具均可。尽管扭矩的重复性和准确度可以控制的很好，但这种方法却不能检测出紧固件的任何问题（不能防错/纠错）张力波动能够超过±50%.检查不出连接的缺陷(螺栓长短，螺栓尺寸错误…)22扭矩控制不能做到防错/纠错23应用－扭矩控制策略:所有不涉及安全方面的拧紧

6、：车体组件仪表盘汽车零部件黑白家电(如洗衣机…)其他24扭矩控制扭矩控制+角度监测角度控制+扭矩监测屈服点策略电流+角度摩擦力扭矩连续扭矩螺栓拧紧策略－扭矩控制＋角度监测25扭矩控制+角度监测扭矩角度门限时间最终扭矩最大.目标最小.最终角度角度最大.最小.安全角度26合格的拧紧扭矩角度门限扭矩变化率分散导致公差很大目标扭矩最大.最小.角度最小设定角度安全角度1233种不同的扭矩变化率最大设定角度27不合格的拧紧扭矩角度门限正确的扭矩范围目标扭矩最大.最小.角度最大角度最小角度安全角度不合格不合格孔洞不能完全填满螺栓尺寸太大目标扭矩中止转动低质量螺栓(延伸)螺栓尺寸小螺纹磨损安全角度中

7、止转动28扭矩控制＋角度监测－－张力的精度扭矩Nm张力KN10202030405060406080100120适中涂油，角度值居中完全涂油，较高角度值粗糙/没有涂油角度值较低张力散布±50%最终扭矩±2%29扭矩控制＋角度监测策略的效果:重复精度和准确度与扭矩控制一样，但可以容易地检查出紧固件摩擦系数的变化（螺栓尺寸大，螺栓质量差等）张力波动范围是±50%.30角度检测可以识别螺栓在扭紧过程中错误扭矩控制和角度监测策略效果:31安全密切相关的安装无需特殊张