螺栓紧固扭矩衰减介绍

螺栓紧固扭矩衰减介绍目录扭矩衰减的改善措施6.5.4.1.扭矩衰减的概述3.扭矩衰减的影响因素螺纹连接状态的分类扭矩衰减的测量动态扭矩与静态扭矩2.1.螺纹连接状态的分类螺纹连接状态分类硬连接一般来说，以规定扭矩的5%为起点，在起始扭矩到达规定扭矩时，螺栓转过的角度在30度以下软连接一般来说，以规定扭矩的5%为起点，在起始扭矩到达规定扭矩时，螺栓转过的角度在720度以上中性连接一般来说，以规定扭矩的5%为起点，在起始扭矩到达规定扭矩时，螺栓转过的角度在30度至720度之间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)提及：不同的阶段的扭矩值生产过程中下线检测32.动态扭矩与静态扭矩动态扭矩:动态扭矩是指紧固件在被紧固过程中测量得到的峰值，一般来说，是由动力工具施加得到动态扭矩，动态扭矩是在拧紧过程中测量的。动态扭矩产生的对于螺栓的轴向预紧力满足工程上对预紧力的要求。静态扭矩：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。检测扭矩：静态扭矩标准时用来监控生产过程的稳定性，因此又称为检测扭矩。在静态扭矩测量过程中，如出现静态扭矩值小于动态扭矩，则认为扭矩存在衰减。注：衰减并不一定说明连接失效，需要实验论证。3.扭矩衰减的概述一般认为，硬连接和中性连接不存在扭矩衰减，软连接扭矩衰减较为严重。但在实际生产、使用过程中，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，软连接中扭矩衰减尤为严重，扭矩衰减不能完全避免，只能通过对各种影响因素的控制和优化来改善衰减状况，确保扭矩衰减后的夹紧力不低于设计夹紧力的最低要求是我们控制的目标。拧紧工作完毕后发生在紧固件上扭矩降低现象即为扭矩衰减，衰减后的扭矩值低于目标值但较为稳定，一般在拧紧操作完成后30ms内会完成60%以上的扭矩衰减。该性质作为我们降低扭矩衰减的重要理论依据进行应用。•60-70%的衰减发生在30毫秒以内时间牛米衰减断气或断电4.扭矩衰减的测量规定衰减测量时间及衰减的测量状态扭矩衰减的测量(即夹紧力衰减）静态扭矩的测量返松法标记法拧紧法瞬时松动法夹紧力的测量超声波垫片传感器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。确定特定状态下夹紧力衰减后的值衰减后夹紧力不满足要求分析设计、工艺参数，找到影响夹紧力衰减的因素，控制影响因素降低衰减直至满足要求衰减后夹紧力满足要求固化设计、工艺参数建立动态扭矩、静态扭矩及夹紧力关系，可作为相同连接状态的检验标准6动态力矩Dynamictorque静态扭矩statictorque工件粗糙度螺栓5.扭矩衰减的影响因素温度螺纹升角方法拧紧策略拧紧速度拧紧顺序材料硬度材料强度表面镀层粗糙度结构形式硬度强度拧紧速度不合理的摩擦人、机、料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。7•被装配件的表面粗糙度：材料的变形--局部嵌入•弹性连接材料：尤其是塑料或密封件elasticjointparts:suchasplasticandrubberwasher•过快的装配速度、不合理的装配动作unreasonableassemblyspeedandsequence•其他：如装配过程中的温度otherreason:temperature影响因素举例说明：1尽量避免部件的表面粗糙度过大8•被装配件的表面粗糙度：材料的变形--局部嵌入Theroughnessofthesurfaceofparts•弹性连接材料：尤其是塑料或密封件•过快的装配速度、不合理的装配动作unreasonableassemblyspeedandsequence•其他：如装配过程中的温度otherreason:temperature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%--100%使用拧紧(如至目标扭矩80%)+反松+最终拧紧的方法影响因素举例说明:2•被装配件的表面粗糙度：材料的变形--局部嵌入Theroughnessofthesurfaceofparts•弹性连接材料：尤其是塑料或密封件elasticjointparts:suchasplasticandrubberwasher•过快的装配速度、不合理的装配动作•其他：如装配过程中的温度otherreason:temperature9残余扭矩减小、夹紧力未达到最终扭矩:100%影响因素举例说明:3•被装配件的表面粗糙度：材料的变形--局部嵌入Theroughnessofthesurfaceofparts•弹性连接材料：尤其是塑料或密封件elasticjointparts:suchasplasticandrubberwasher•过快的装配速度、不合理的装配动作•其他：如装配过程中的温度otherreason:temperature10选用合适的工具（例如：阿特拉斯电动扳手）多轴同步拧紧拧紧的次序影响因素举例说明:311•被装配件的表面粗糙度：材料的变形--局部嵌入Theroughnessofthesurfaceofparts•弹性连接材料：尤其是塑料或密封件elasticjointparts:suchasplasticandrubberwasher•过快的装配速度、不合理的装配动作unreasonableassemblyspeedandsequence•其他：如装配过程中的温度otherreason:temperature避免不合理的摩擦避免热膨胀系数不同/相差过大影响因素举例说明:46.扭矩衰减的改善措施工艺角度：1.拧紧策略：改变拧紧策略，两步拧紧或多步拧紧，在拧紧过程中停顿50ms可释放弹性应变，降低衰减。2.拧紧速度：当工件被压紧后，毛刺在较大的夹紧力下变形，“变短”夹紧力下降，残余扭矩同步下降拧紧速度越快，毛刺的初始变形越小，残余扭矩下降越多，因此，降低拧紧速度可以降低扭矩衰减。3.拧紧顺序：把单轴拧紧改成几轴同时拧紧，可降低扭矩衰减；或者采取单轴多步逐渐拧紧到目标扭矩，也可以降低扭矩衰减。设计角度：1.表面粗糙度：表面粗糙度越小，材料表面越光滑，在拧紧后扭矩衰减越小。2.材料硬度：提高材料硬度，材料表面互相之间嵌入越困难，扭矩衰减也越小。3.弹性材料：塑料或橡胶等，尽量少采用，如必须采用，应制定周全的拧紧策略，以保证衰减后的夹紧力满足产品要求。4.螺栓选择：细牙螺栓相比粗牙螺栓螺距更小，螺纹升角也小，在使用中不容易松动，因此采用细牙螺栓扭矩衰减会较粗牙低。影响扭矩衰减的因素很多，针对不同的扭矩衰减形式改善措施也不尽相同，，以下仅从工艺和设计角度去考虑扭矩衰减的常见改善措施，当然，改善措施不局限于以下内容。