AtlasCopco基本拧紧技术

ACtighteningtechnique1-1BASICTIGHTENINGTECHNIQUE基本拧紧技术ACTighteningTechnique阿特拉斯·科普柯拧紧技术ACtighteningtechnique1-2基本拧紧技术介绍装配过程中的基本问题，为正确和使用选择工具提供指导对客户来讲，成功的关键是所使用的工具／设备能够匹配其特定需要．ACtighteningtechnique1-3Differentwaysofassembling装配的不同方法•Welding(焊接)•Gluing(粘接)•Riveting(铆接)•Tighteningwithscrewsandbolts(螺栓拧紧连接)ACtighteningtechnique1-4Whyuseboltedjoints?为什么使用螺栓连接•Easyandquickassembly(简单方便)•Canbedisassembledandreassembled(可以拆卸和重新装配)•Standardisedwell-definedelement(标准化)•Cost-efficient(节省成本)•Theboltshouldbeweakestlink(设计成最薄弱环节)It’ssoeasythatachildcandoitACtighteningtechnique1-5Thethreadcreatestheclamploadthatholdsthejointtogether螺纹建立夹紧载何使得工件被夹紧)ClampingforceTension•Turningthenutorscrewstretchesthescrew(旋转螺母或者螺栓拉深螺栓)•Stretchingthescrewclampsthepartstogether(拉伸螺栓保证工件夹紧)•Theclamploadinthejointisthetargetofalltightening(夹紧载何就是我们的拧紧的目标)ACtighteningtechnique1-6Clampingforcevstensileloadandshearload夹紧力和螺栓张力和剪切力ShearloadShearloadTensileloadTensileloadClampingforceACtighteningtechnique1-8ACtighteningtechnique1-9Bolttension=20kNACtighteningtechnique1-10Bolttension=?tonACtighteningtechnique1-11Bolttension=?ton=10kNACtighteningtechnique1-12Isthebolttensionnowapproximately……..现在螺栓的拉伸力大约是多少?10kN?20kN?Or30kN?ACtighteningtechnique1-13TheCorrectansweris:正确的答案是:20kN–theboltpretensionwillNOTchange(much)螺栓上承受的拉伸力是不会变化的ACtighteningtechnique1-14TheSpecialFastener特殊模式ACtighteningtechnique1-15TheUseoftheSpecialFastener拧紧这个模式ACtighteningtechnique1-16TheJointLoadedbyanAppliedForce连接负载被一应用的力产生ACtighteningtechnique1-17TheJointLoadedbyanAppliedForceZeroclampattheinterface.界面中没有夹紧ACtighteningtechnique1-18TheJointLoadedbyanAppliedForceACtighteningtechnique1-19QuestionWhatisthemajordifferencebetweenaboltedjointononehandandawelded,gluedorrivetedjointontheotherhand?螺栓连接和焊接铆接粘接有什么最大的区别Andwhatistheconsequenceofthisdifference?这个不同点有什么重要的ACtighteningtechnique1-20QuestionWhatisthemajordifferencebetweenaboltedjointononehandandawelded,gluedorrivetedjointontheotherhand?THEBOLTEDJOINTISPRELOADED!螺栓连接有预加负载Andwhatistheconsequenceofthisdiffference?ACtighteningtechnique1-21QuestionWhatisthemajordifferencebetweenaboltedjointononehandandawelded,gluedorrivetedjointontheotherhand?THEBOLTEDJOINTISPRELOADED!Andwhatistheconsequenceofthisdiffference?ONLYASMALLPORTIONOFTHEEXTERNALLOADISTRANSFERREDTOTHEBOLT(untilthepreloadisexceeded)!只有很小的一部分外部负载被转移到螺栓上(直到超过预加负载)ACtighteningtechnique1-22QuestionWhatisthemajordifferencebetweenaboltedjointononehandandawelded,gluedorrivetedjointontheotherhand?THEBOLTEDJOINTISPRELOADED!Andwhatistheconsequenceofthisdiffference?ONLYASMALLPORTIONOFTHEEXTERNALLOADISTRANSFERREDTOTHEBOLT!INTERESTING–BUTWHATISTHEVALUEOFTHAT?意义-但是这个价值是什么ACtighteningtechnique1-23Variationsinexternalloadsareonlytoasmallextenttransferredtothebolt=Thefatigueresistanceoftheboltbecomesveryhigh外部负载的变化只有很小的一部分会转移到螺栓上=这样螺栓就不容易由于负载的交变而产生疲劳损坏Itprovidesafrictionalgrip=Itwillnotcomeapartifthepartscannotmoveinrelationtoeachother提供了一个有摩擦力的夹紧=这将不会出现部件分离如果部件不能有相互的位移ACtighteningtechnique1-24螺栓连接的受力剪切拉伸ACtighteningtechnique1-25一定要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ACtighteningtechnique1-26施加的力不要超过使用极限螺栓拉伸量N夹紧力•施加的力过大会使螺栓过度伸长•安全余量取决于:–拧紧精度–材料等级ACtighteningtechnique27螺栓连接应用的历史背景ACtighteningtechnique28历史背景十九世纪工业革命开始，为得到更大的生产力要求工业产品必须达到：•系统化•质量可控性•可复制性ACtighteningtechnique29连接图德国人Rotscher在1927年提出了连接图，这种方法直到今天仍在使用，帮助我们理解连接的力学特性和进行计算。ACtighteningtechnique30VDI2230，德国工程师协会2230标准基于从1960年代就开始的研究，德国工程师协会(VDI，GermanSocietyofEngineers)发布了VDI2230：高负荷连接的系统计算方法－SystematicCalculationofHighDutyJoints.ACtighteningtechnique31VDI2230－使用范围VDI2230的应用非常广泛，包括带60度法兰的高强度螺拴，螺丝大小从M4到M39。它给出的是单螺拴连接的分析指导。由多个螺拴组成的连接，负荷首先要被分配，使每个螺拴上的负荷确定下来。ACtighteningtechnique1-32连接件图螺拴与连接件的关系拉伸弹簧＋压紧弹簧ACtighteningtechnique1-33连接件图力伸长量压缩量螺栓拉伸连接件压缩压力拉力螺拴和连接的变形ACtighteningtechnique1-34连接图解螺栓连接的变形关系夹紧力变形预紧力螺栓伸长δ1连接件压缩δ2ACtighteningtechnique1-35JointDiagrams连接图解轴向工作载荷的影响力δ1δ2变形螺栓受力增加部分夹紧力减少部分σδ1工作载荷ACtighteningtechnique1-36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ACtighteningtechnique1-37Torquemeasurement扭矩测量Theappliedtorqueismeasured应用力矩ClampingforceNeeded需要的夹紧力Clampingforceistheaimatbutitishardtomeasure.Torqueiseasytomeasureandapply.夹紧力是目标但是比较难测量但是扭矩比较容易测量ACtighteningtechnique1-38TorqueT=FxrrFTa½rFTbTa=FrTb=½FrResult:Ta=2TbF=appliedforce(inNewton)r=leverlength(inmeters)ACtighteningtechnique1-39为了拧紧螺栓,必须施加力以便拧紧螺母/螺丝ACtighteningtechnique1-40Clampingforcedependsontorqueandotherfactors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ACtighteningtechnique1-4150%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ACtighteningtechnique1-42Changingfriction:bolt-head螺栓头下的摩擦力变化Teflonwasher塑料惦片ACtighteningtechnique1-4340%20%40%40%40%Teflonwasher塑料垫片Frictionbetweenthreadbo