基础拧紧技术

基本拧紧技术青岛谨信创能机电科技有限公司Clampingforcevstensileloadandshearload夹紧力和螺栓张力和剪切力ShearloadShearloadTensileloadTensileloadClampingforce螺栓连接的受力剪切拉伸通过螺纹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–拧紧精度测量拧紧效果我们能够测量的是扭矩T我们想要得到的是夹紧力FTFFFFClampingforcedependsontorqueandotherfactors夹紧力的因素是扭矩和其余的因素Fm=T/(0.16P+(μg*0.58*d2)+((Dkm/2)*μk))Definitions:–Fm=clampingforce夹紧力–P=pitchofthread螺距–μg=frictionvalueinthread;螺纹摩擦系数–d2=diameterbolt螺纹中径–Dkm=sizeofsurfacebolt(nut)-head螺栓头小表面尺寸Dkm=(dw+dh)/2–μk=frictionvaluesurfacebolt-head螺栓头下的摩擦系数扭矩100%90%的扭矩用于克服摩擦力夹紧力10%螺纹副中40%螺栓头下摩擦力50%50-40-10规则50%10%40%Frictionbetweenthreadboltandthreadnut螺纹和螺帽的摩擦力Clampingforce夹紧力Frictionunderbolt-head螺栓头下的摩擦力50%40%Relationbetweenappliedtorqueandclampingforce扭矩和摩擦力的关系Changingfriction:bolt-head螺栓头下的摩擦力变化Teflonwasher塑料惦片40%20%40%40%40%Teflonwasher塑料垫片Frictionbetweenthreadboltandthreadnut螺纹和螺帽的摩擦力Clampingforce夹紧力Frictionunderbolt-head螺栓头下的摩擦力Relationbetweenappliedtorqueandclampingforce扭矩和摩擦力的关系12Lessfriction:40%20%40%Changingfriction:bolt-head螺栓头下的摩擦力变化Lockingwasher防松垫片60%0%40%60%40%Lockingwasher防松垫片FrictionbetweenthreadboltandthreadnutClampingforceFrictionunderbolt-headRelationbetweenappliedtorqueandclampingforce扭矩和摩擦力的关系Morefriction60%0%40%Changingfriction:threadbolt-nut螺纹的摩擦力变化Oilonthethreads加油50%20%30%50%30%OilonthreadsFrictionbetweenthreadboltandthreadnutClampingforceFrictionunderbolt-headRelationbetweenappliedtorqueandclampingforceLessfriction:50%20%30%Changingfriction:threadbolt-nutCorrodedbolt锈50%0%50%50%50%RustedboltFrictionbetweenthreadboltandthreadnutClampingforceFrictionunderbolt-headRelationbetweenappliedtorqueandclampingforceMorefriction50%0%50%Otherwaysofchangingthefriction?Liquidloctite液体乐泰螺纹胶Locknut防松螺帽Paintinthethreads螺纹中含有油漆Damagedthreads损坏的螺纹Weldingpearls焊渣Boltfinishing(Cr6,Dacromet®,etc.)螺栓标识系统生产商第一个数=1/100的最大抗张应力(N/mm2)100×8=800N/mm2第二个数=抗张应力与屈服之间的关系0.8=80%两数相乘得出屈服应力800*0.8=640N/mm2公制螺纹抗拉强度/屈服应力N/mm²拉伸度抗拉应力100*8=800N/mm2屈服应力800*0,8=640N/mm2屈服失效弹性区抗拉强度75%螺纹类型•M公制•UNF英制细螺纹•UNC英制粗螺纹M6=6mm套筒对边尺寸12mm推荐扭矩见工具目录第9页螺栓等级螺纹5.88.810.9M30,77Nm1,20Nm1,70NmM66,10Nm9,80Nm14,0NmM1029,0Nm47,0Nm65,0Nm软连接、硬连接连接的特性也决定着所需工具的类型(ISO5393)．旋转角度目标扭矩硬连接：当螺栓达到额定扭矩–测量从目标扭矩的10%开始，转角＜30°软连接：当螺栓达到额定扭矩–测量从目标扭矩的10%开始，转角＞720°A.偏硬连接：当螺栓达到额定扭矩–测量从目标扭矩的10%开始，转角＞30°，＜360°B.偏软连接：当螺栓达到额定扭矩–测量从目标扭矩的10%开始，转角＞360°，＜720°扭矩的过扭程度受连接件硬度以及工具转速影响。30°720°软、硬连接目标均值偏差扭矩角度过扭贴合点硬连接软连接如何在一个连接件上测量扭矩动态扭矩:动力工具装配螺栓，在拧紧的过程中施加的扭矩（或者动力工具拧紧的过程中用在线式扭矩传感器测量的扭矩，以及用电动工具装配时控制器上显示的扭矩）。静态扭矩:装配结束后，联接内的真实扭矩或残留扭矩称为静态扭矩。（通常用表盘式或数显式扭力扳手测量，但这些测量方法由于无法消除摩擦力及操作者的因素而影响测量精度）。1-29衰减•60-70%的衰减发生在30毫秒以内时间牛米衰减断气弹性衰减：动力工具拧紧螺栓到目标扭矩后再测量其静态扭矩时，发现低于目标扭矩，这种现象称为弹性衰减。弹性衰减会影响夹紧力材料弹性松弛会使夹紧力衰减!TimeIfwelookatwhathappenstothesurfaceincontactwiththethreadsandunderthehead,wewillnoticethatlocallytheloadcanbeextremelyhigh,farexceedingyieldandtheseareaswillcollapse(embedment).Embedmentreducestheclampingforcebecausetheelongationoftheboltisreduced.VeryhighloadVeryhighloadAverageload(80%ofyield)弹性衰减©copyrightBLMs.a.s-24giugno2004动态扭矩、静态扭矩、衰减的关系动力工具输出扭矩92949192949292X=92,43=1,13扭力扳手静态扭矩103106103100100103100X=102,14=2,27T(Nm)时间20406080100110120(A)工具输出(动态扭矩)(B)扭力扳手(静态扭矩)原因:静态摩擦力动态扭矩通常大于静态扭矩（有些客户认为硬连接条件下动态扭矩静态扭矩，这是不对的，这里所说的静态扭矩是指排除静态摩擦力和人为影响的真实静态扭矩，造成这个结果主要是由于弹性衰减造成的。装配手测(动态)(静态)102.6112102.6110101.4111101.2110102.4113100.9109102.1110102.4111101.0113101.8112101.84111.10.671.42.014.1均值标准偏差(Sigma)3Sigma硬连接均值标准偏差(Sigma)3Sigma装配手测(动态)(静态)100.288100.584100.792100.386100.490100.888100.586100.285100.284100.484100.4286.70.212.80.638.3软连接软连接－－静态扭矩较动态扭矩要偏小，原因是衰减。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）Committedtosustainableproductivity.致力于可持续发展的生产力