常用材料基礎(chǔ)知識(shí)江淮汽車乘用車總裝調(diào)試工培養(yǎng)課件-基礎(chǔ)篇主講：朱康良

2010-09-19常用材料基礎(chǔ)知識(shí)江淮汽車乘用車總裝調(diào)試工培養(yǎng)課件-基礎(chǔ)篇主講1第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇內(nèi)容提要第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇內(nèi)容提要2第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇3汽車常用螺紋緊固件主要包括：螺栓、螺柱、螺釘、螺母、螺釘、螺塞、

彈簧墊圈、平墊圈、鋸齒墊圈

擴(kuò)口式管接件、卡套式管接頭體、錐形管接頭體等。汽車常用螺紋緊固件主要包括：4調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)5調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)6標(biāo)準(zhǔn)件體系◆韓標(biāo)件系統(tǒng)瑞風(fēng)、瑞鷹、同悅、和悅◆汽標(biāo)件系統(tǒng)賓悅、同悅、和悅◆非標(biāo)件系統(tǒng)怎么識(shí)別？標(biāo)準(zhǔn)件體系◆韓標(biāo)件系統(tǒng)怎么識(shí)別？745公稱直徑10黃色14黃色螺母：13469－12001

13468－1400113141－16001螺栓：11290－0616111254－1030311254－10353

11251－1045111251－1030145公稱直徑10黃色14黃色螺母：13469－12001螺栓8韓標(biāo)件篇1—韓標(biāo)件圖號(hào)通常有10位，以1開始，1****-*****，特殊的有后綴字母結(jié)構(gòu)類型公稱直徑螺柱長(zhǎng)度外觀顏色主分組號(hào)主分組號(hào)：11——螺栓11415、11290…12——螺釘12431、12492…13——螺母、墊片13270、13385、13602…韓標(biāo)件篇1—韓標(biāo)件圖號(hào)結(jié)構(gòu)類型公稱直徑螺柱長(zhǎng)度外觀顏色主分組9韓標(biāo)件螺栓結(jié)構(gòu)形式：1、無墊片螺栓：六角螺栓11201法蘭螺栓11401，11407，11415，114162、螺栓+彈墊：1123*-、1124*-3、螺栓+彈墊+平墊：1125*-，1129*-，11300-，11263-韓標(biāo)件螺栓結(jié)構(gòu)形式：1、無墊片螺栓：10公稱直徑：05、06、08、10、12、14、16….長(zhǎng)度：08、10、12、14、16、18、20、25、28、30、35、40、45、50….小提示：如果是螺母、墊片，則長(zhǎng)度為00公稱直徑和套筒大小的關(guān)系？8、10、12、14、17、19、22….公稱直徑：長(zhǎng)度：公稱直徑和套筒大小的關(guān)系？8、10、12、111外觀顏色1、五彩：金黃色，圖號(hào)末位為1如：11290-061612、黑色：圖號(hào)末位為3如：11415-061633、銀白色：鍍達(dá)克羅處理后的顏色，無法體現(xiàn)在圖號(hào)上外觀顏色1、五彩：金黃色，圖號(hào)末位為112標(biāo)準(zhǔn)件性能等級(jí)韓標(biāo)件：提示：韓標(biāo)件在圖號(hào)第5位體現(xiàn)級(jí)別差異例：1125*系列標(biāo)準(zhǔn)件性能等級(jí)韓標(biāo)件：提示：韓標(biāo)件在圖號(hào)第5位體現(xiàn)級(jí)別差異例13練習(xí)11415-0616311233-0820111251-10303練習(xí)11415-0616314汽標(biāo)件篇Q圖號(hào)以Q開始，Q*******，特殊件圖號(hào)中夾雜字母結(jié)構(gòu)類型公稱直徑螺柱長(zhǎng)度大類：1螺栓、2螺釘、3螺母、4墊片變更代號(hào)例：Q1460616Q33012汽標(biāo)件篇Q圖號(hào)以Q開始，Q*******，特殊件圖號(hào)中夾15汽標(biāo)件螺栓結(jié)構(gòu)形式：1、無墊片螺栓六角螺柱Q150…、Q151…六角法蘭Q180…、Q184…、Q186…2、螺栓+墊片：平墊組合Q140…、彈墊組合Q142…3、螺栓+彈墊+平墊：Q146…汽標(biāo)件螺栓結(jié)構(gòu)形式：1、無墊片螺栓16標(biāo)準(zhǔn)件性能等級(jí)及標(biāo)記（螺紋強(qiáng)度）注：進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)件（日/韓）汽標(biāo)件：螺栓：3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9螺母：8、9、10…標(biāo)準(zhǔn)件性能等級(jí)及標(biāo)記（螺紋強(qiáng)度）注：進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)件（日/韓）汽標(biāo)17螺紋標(biāo)記的含義：1）8.8第一個(gè)數(shù)：表示公稱抗拉強(qiáng)度的1/100（即最大抗張應(yīng)力N/mm2)100×8=800N/mm2第二個(gè)數(shù)：表示公稱屈服強(qiáng)度與公稱抗拉強(qiáng)度比值的關(guān)系（即屈強(qiáng)比）0.8=80%兩數(shù)相乘得出其屈服強(qiáng)度：800*0.8=640N/mm22）BUFO：表示生產(chǎn)商3）M：表示公制螺紋螺紋標(biāo)記的含義：1）8.818抗拉應(yīng)力：100×8=800N/mm2屈服應(yīng)力：800×0.8=640N/mm2應(yīng)力

N/mm2拉伸度屈服失效彈性區(qū)抗拉強(qiáng)度80%抗拉強(qiáng)度/屈服：抗拉應(yīng)力：應(yīng)力N/mm2拉伸度屈服失效彈性區(qū)抗拉強(qiáng)度8019材料標(biāo)準(zhǔn)：材料標(biāo)準(zhǔn)：20等級(jí)性能：N/mm2

3932282322——HRB（min)——898279716752HRB（min)4439373432——HRC（max)——99.595HRB（max)洛氏硬度HR89101212——20—2225min伸長(zhǎng)率%1100940720660640480420300340240190min1080900720640640480400300320240180公稱12001000900800600500400300N/mm2公稱抗拉強(qiáng)度12.910.99.88.8d＞16

8.8d≤16

6.85.85.64.84.63.6機(jī)械物理性能屈服點(diǎn)屈服強(qiáng)度等級(jí)性能：N/mm2

3932282322——HRB（min21等級(jí)性能：日/韓標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)中國標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)性能：日/韓標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)中國標(biāo)準(zhǔn)22螺栓強(qiáng)度計(jì)算：螺栓強(qiáng)度計(jì)算：23附表：螺紋有效面積AS附表：螺紋有效面積AS24標(biāo)準(zhǔn)件特殊特性1、搭鐵特性（搭鐵螺栓不可用普通螺栓代替）2、自鎖特性標(biāo)準(zhǔn)件特殊特性1、搭鐵特性253、導(dǎo)向特性4、刮渣特性5、墊片接觸面積3、導(dǎo)向特性26第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇27螺紋連接是機(jī)械零部件之間結(jié)合的最常用方式之一。與鉚接、焊接等結(jié)合方式相比，具有裝配與維修的方便性，也是標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的機(jī)械零件。

理論上了解螺紋擰緊的基本知識(shí)，

便于在實(shí)際裝配作業(yè)時(shí)有意識(shí)的

控制，提升擰緊力矩質(zhì)量為技術(shù)人員制定擰緊力矩標(biāo)準(zhǔn)和

工具選型提供了參考螺紋連接是機(jī)械零部件之間結(jié)合的最常用方式之一。與鉚接、焊接28

螺紋擰緊原理及控制1.螺紋擰緊原理2.擰緊力矩控制方法

3.擰緊力矩的管理基礎(chǔ)

螺紋擰緊原理及控制292-1螺紋擰緊原理①螺紋原理②螺紋擰緊③螺紋緊固件中的受力情況④擰緊力矩和緊固軸力的關(guān)系⑤影響預(yù)緊力因素⑥緊固件擰緊的實(shí)質(zhì)2-1螺紋擰緊原理①螺紋原理30①螺紋原理螺距外螺紋內(nèi)螺紋以傾斜角β的線，圍繞圓柱或圓錐運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓柱或圓錐上就形成了螺旋線。沿著螺旋線產(chǎn)生的溝漕和突起物就是螺紋。圓柱的外側(cè)螺紋叫外螺紋。圓柱的內(nèi)側(cè)螺紋叫內(nèi)螺紋。螺紋是內(nèi)、外一組同時(shí)使用的。①螺紋原理螺距外螺紋內(nèi)螺紋以傾斜角β的線，圍繞圓31螺紋主要參數(shù)螺距P:相連兩個(gè)螺紋頂尖的距離。導(dǎo)距L:螺紋旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，螺紋上一點(diǎn)沿軸線方向前進(jìn)的距離。注:一條螺旋線產(chǎn)生的螺紋叫單頭螺紋，螺距與導(dǎo)距相等。兩條或兩條以上的等間隔的螺旋線產(chǎn)生的螺紋叫多頭螺紋。導(dǎo)距=n×螺距螺紋主要參數(shù)螺距P:相連兩個(gè)螺紋頂尖的距離。注:32螺紋主要參數(shù)米制螺紋內(nèi)螺紋外螺紋螺紋有效直徑:螺紋主要參數(shù)米制螺紋內(nèi)螺紋外螺紋螺紋有效直徑:33②螺紋擰緊擰緊是用螺栓、螺母把零件連接起來，不能松動(dòng)。為了不讓其松動(dòng)，必須在螺栓上施加一個(gè)叫“軸向力”的適當(dāng)拉力（擰緊力）。實(shí)際作業(yè)中，因?yàn)橹苯訙y(cè)量軸向力困難，所以螺栓、螺母擰緊時(shí)，用“扭矩”代替。②螺紋擰緊擰緊是用螺栓、螺母把零件連接起來，不能松34我們施加扭矩T我們將得到夾緊力FTFFFF③螺紋緊固件中的受力情況我們施加扭矩T我們將得到夾緊力FTFFFF③螺紋緊固件中的35螺紋緊固件受力分析：張力（軸力）F夾緊力剪切力剪切力張力（軸力）F支承面摩擦力Fw螺紋副摩擦力Fs螺紋緊固件受力分析：張力（軸力）F夾緊力剪切力剪切力36剪切力剪切力張力張力這必須避免!剪切力剪切力張力張力這必須避免!37所施加的扭矩和夾緊力之間的關(guān)系：10%所施加的扭矩和夾緊力之間的關(guān)系：10%38當(dāng)對(duì)螺母施加力時(shí)，將產(chǎn)生力矩：T=F×r其中：Ta=F×2r=2Tb當(dāng)對(duì)螺母施加力時(shí)，將產(chǎn)生力矩：T=F×r其中：39擰緊力矩的組成：1）支承面摩擦力矩TW2）螺紋副摩擦力矩TST=Ts+Tw注：軸向力所產(chǎn)生的力矩為零。螺紋副摩擦力矩TS支承面摩擦力矩TW軸力軸力擰緊力矩的組成：1）支承面摩擦力矩TW螺紋副摩擦力矩TS支承40緊固軸力Ff

（預(yù)緊力）的計(jì)算：

其中，K：扭矩系數(shù)，與支承面粗糙度和潤(rùn)滑情況、螺紋副精度和潤(rùn)滑情況等有關(guān)。T=KFfdFf=T/Kd彈性區(qū)域內(nèi)Fmax彈性區(qū)FminKmaxKmin塑性區(qū)緊固力矩T緊固軸力Ff④擰緊力矩和緊固軸力的關(guān)系緊固軸力Ff（預(yù)緊力）的計(jì)算：其中，K：扭矩系數(shù)，與支承41在采用同一扭矩緊固時(shí)：Ⅰ、摩擦系數(shù)上升，K值變大，則預(yù)緊力Ff不足Ⅱ、摩擦系數(shù)下降，K值變小，則預(yù)緊力Ff增大，可導(dǎo)致螺紋連接破壞失效。摩擦力潤(rùn)滑后的螺栓壞的螺紋普通緊固軸力⑤

影響預(yù)緊力（夾緊力）的因素螺紋的摩擦性能主要取決于：螺栓材質(zhì)、制造精度、表面處理、實(shí)際裝配工藝條件等。在采用同一扭矩緊固時(shí)：摩擦力潤(rùn)滑后的螺栓壞的螺紋普通緊固軸力42控制螺紋緊固軸力（預(yù)緊力），保證被連接件所需的夾緊力。夾緊力需適中：1）過小夾不緊，被連接件容易松動(dòng)；2）過大夾過緊，被連接件容易損傷，同時(shí)，

也容易造成螺紋件的損壞?！菁y連接的可靠性主要取決于螺栓的軸向夾緊力，夾緊力通常只能通過控制擰緊扭矩或轉(zhuǎn)角來實(shí)現(xiàn)。⑥緊固件擰緊的實(shí)質(zhì)控制螺紋緊固軸力（預(yù)緊力），保證被連接件所需的夾緊力。夾緊力431）軸向預(yù)緊力下限值：

由連接結(jié)構(gòu)的功能決定，此值必須保證被聯(lián)接件在工作

過程中始終可靠貼合；2）軸向預(yù)緊力上限值：由螺栓（螺母）和被連接件的強(qiáng)度決定，此值必須保證螺栓及被聯(lián)接件在預(yù)緊和服役過程中不發(fā)生破壞。（如：螺栓拉長(zhǎng)、擰斷、脫扣、被聯(lián)接件壓陷/破裂等）軸向預(yù)緊力的確定1）軸向預(yù)緊力下限值：2）軸向預(yù)緊力上限值：軸向預(yù)緊力的確定44螺栓連接件的特性抗拉強(qiáng)度應(yīng)變屈服點(diǎn)失效彈性區(qū)塑性區(qū)屈服強(qiáng)度極限抗拉強(qiáng)度60%50%力矩取值？【關(guān)鍵工序：±7-10%；一般工序：±15%；特殊部位：±3-5%】薄螺母？開槽螺母螺栓連接件的特性抗應(yīng)變屈服點(diǎn)失效彈性區(qū)塑性區(qū)屈服強(qiáng)度極限抗拉45被聯(lián)接件所需夾緊力預(yù)緊力Ff屈服預(yù)緊力Ff確定扭矩目標(biāo)值螺紋選型緊固扭矩目標(biāo)值確定1、確定被聯(lián)接件的夾緊力得出預(yù)緊力Ff2、預(yù)緊力Ff螺紋選型（50-60%屈服預(yù)緊力）3、通過試驗(yàn)，測(cè)其表面及螺紋副狀況下K值4、根據(jù)公式計(jì)算目標(biāo)扭矩：Tf=KFfd被聯(lián)接件所需夾緊力預(yù)緊力Ff46附一：標(biāo)準(zhǔn)件屈服與極限緊固軸力值附一：標(biāo)準(zhǔn)件屈服與極限緊固軸力值47調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)48附二：標(biāo)準(zhǔn)件常用擰緊力矩值附二：標(biāo)準(zhǔn)件常用擰緊力矩值49螺紋擰緊質(zhì)量的表現(xiàn)目前，對(duì)螺紋的擰緊質(zhì)量公司內(nèi)主要通過Cp值及Cpk值體現(xiàn)。建議：通過合格率體現(xiàn)（上/下控制線）。力矩判斷：確保下限值，上限不得超出10-15%。（日本）螺紋擰緊質(zhì)量的表現(xiàn)目前，對(duì)螺紋的擰緊質(zhì)量公司內(nèi)主要通50

螺紋擰緊原理及控制1.螺紋擰緊原理2.擰緊力矩控制方法

3.擰緊力矩的管理基礎(chǔ)

螺紋擰緊原理及控制512-2

擰緊力矩控制方法2-2擰緊力矩控制方法52調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)53扭矩直接控制法扭矩時(shí)間扭矩=OKTminTmax例：安全帶螺栓擰緊要求為35-55Nm扭矩直接控制法扭矩時(shí)間扭矩=OKTminTmax例：安全54調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)55調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)56扭矩控制—轉(zhuǎn)角監(jiān)控法扭矩角度扭矩=OK角度

：監(jiān)控TmaxTmin20%θ

minθ

max設(shè)定角度注：扭矩控制法的一種輔助監(jiān)控扭矩控制—轉(zhuǎn)角監(jiān)控法扭矩角度扭矩=OKTmaxTmi57扭矩=OK角度=過高扭矩=OK角度=過低扭矩=OK角度=OK扭矩角度TmaxTmin扭矩=OK扭矩=OK扭矩=OK扭矩角度TmaxT58調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)59扭矩+角度控制法扭矩角度扭矩=OK扭矩

=OKT0θ

1θ

2例：缸蓋螺栓擰緊要求為64Nm+松懈+20Nm+90°+90°△θ

扭矩+角度控制法扭矩角度扭矩=OKT0θ1θ2例60調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)61④屈服點(diǎn)控制法④屈服點(diǎn)控制法62

螺紋擰緊原理及控制

1.螺紋擰緊原理2.擰緊力矩控制方法

3.擰緊力矩的管理基礎(chǔ)

1.螺紋緊固的四種錯(cuò)誤

2.擰緊力矩的影響因素

3.螺紋松弛的分類、原因及防松措施螺紋擰緊原理及控制63扭矩角度貼合點(diǎn)硬連接<30度(ISO5393)XNm<30度扭矩角度貼合點(diǎn)軟連接>720度(ISO5393)XNm>720度附：連接和軟連接扭矩角度貼合點(diǎn)硬連接XNm<30度扭矩角度貼合點(diǎn)軟連接64①緊固作業(yè)者的錯(cuò)誤：

忘記緊固，或緊固工具使用不當(dāng)（工具正確）；②緊固方法的錯(cuò)誤：緊固次序不當(dāng)，或緊固工具選擇欠妥（工具不正確）；③緊固工具的錯(cuò)誤：工具精度不高，性能不好；④緊固連接件的錯(cuò)誤：零不見尺寸超差，材質(zhì)不好，螺紋潤(rùn)滑不良。1.螺紋緊固的四種錯(cuò)誤①緊固作業(yè)者的錯(cuò)誤：1.螺紋緊固的四種錯(cuò)誤652.擰緊力矩的影響因素影響擰緊力矩的主要因素：1）氣壓情況2）潤(rùn)滑情況3）零部件質(zhì)量4）擰緊工具5）擰緊方法2.擰緊力矩的影響因素影響擰緊力矩的主要因素：66氣壓的穩(wěn)定性對(duì)擰緊力矩的影響較大，不同的氣壓，風(fēng)動(dòng)工具將輸出不同的力矩。尤其要保證風(fēng)動(dòng)工具在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中有一個(gè)穩(wěn)定的氣壓。注：目前公司風(fēng)動(dòng)工具的氣壓穩(wěn)定值為0.63±0.03Mpa。氣壓影響氣壓的穩(wěn)定性對(duì)擰緊力矩的影響較大，氣壓影響67調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)68潤(rùn)滑影響注：上表中扭矩系數(shù)為日本試驗(yàn)結(jié)果。在有潤(rùn)滑的條件下，扭矩系數(shù)K變小，同一扭矩將得到不同的軸向預(yù)緊力（夾緊力）—偏大；或相同的預(yù)緊力時(shí)，扭矩—偏小。潤(rùn)滑影響注：上表中扭矩系數(shù)為日本試驗(yàn)結(jié)果。在有潤(rùn)滑的69零部件質(zhì)量的影響零部件的質(zhì)量對(duì)擰緊力矩的也有一定的影響，如螺紋爛牙、定位尺寸誤差、支撐面變形等。例：輪胎螺栓與鋼圈的定位誤差，易造成“假扭矩”，即力矩達(dá)到要求，在地面滾動(dòng)后，力矩急劇下降。零部件質(zhì)量的影響零部件的質(zhì)量對(duì)擰緊力矩的也有一定的影70“假扭矩”現(xiàn)象連接件表面存在有雜質(zhì)、磕碰、毛刺、定位誤差、支撐面變形等，使結(jié)合面產(chǎn)生非正常連接，螺紋結(jié)合面將產(chǎn)生咬合現(xiàn)象。使得相同的裝配扭矩所產(chǎn)生的軸向預(yù)緊力降低、甚至為零。（假力矩的控制…）“假扭矩”現(xiàn)象連接件表面存在有雜質(zhì)、磕碰、毛刺、定位71工具的影響工具的影響72擰緊方法的影響擰緊方法對(duì)裝配質(zhì)量有較大的影響常用的方法有：↓對(duì)角擰↓分組擰（分序）↓分步擰↓重復(fù)擰擰緊方法的影響擰緊方法對(duì)裝配質(zhì)量有較大的影響73

642351圓周分布多組螺栓，如：U型螺栓、輪胎螺栓、離合罩螺栓需要：分序、對(duì)角擰緊注：亦可采用多軸螺母擰緊機(jī)1）預(yù)擰值20%2）等待3）同時(shí)擰至力矩值并記錄擰緊角度642351圓周分布多組螺栓，如：注：亦可采用多軸螺母擰74伸展方向8136542731864275缸蓋螺栓擰緊要求為：

64Nm+松懈+20Nm+90°+90°需要：分序、分步、重復(fù)擰緊緊固時(shí)效處理：減小扭矩變化。伸展方向8136542731864275缸蓋螺栓擰緊要求為：75螺紋松弛的分類與原因螺栓無倒轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的松弛螺栓倒轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的松弛3.螺紋松弛的分類、原因及防松措施

螺紋松弛的分類與原因螺栓無倒轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的松弛螺栓倒轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的松76①防松原理消除（或限制）螺紋副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或增大相對(duì)運(yùn)動(dòng)的難度。②防松措施為防止緊固件松動(dòng)，除保證有效的軸力（預(yù)緊力）外，通常加裝防松元件或采用帶鎖齒螺栓，或直接鎖死。①防松原理77摩擦防松：采用雙螺母、彈簧墊圈、自鎖螺母等注：原則上彈簧墊圈只能用一次，拆后再裝則影響防松效果。摩擦防松：注：原則上彈簧墊圈只能用一次，拆后再裝則影響防松78機(jī)械防松：采用開槽螺母與開口銷、圓螺母與止動(dòng)墊圈/止動(dòng)墊片等機(jī)械防松：79化學(xué)防松：

粘合（如：螺紋涂密封膠）永久防松：

端鉚、沖點(diǎn)、點(diǎn)焊等化學(xué)防松：永久防松：80第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇81其它常用材料簡(jiǎn)介其它常用材料簡(jiǎn)介82謝謝大家謝謝大家83演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！84常用材料基礎(chǔ)知識(shí)江淮汽車乘用車總裝調(diào)試工培養(yǎng)課件-基礎(chǔ)篇主講：朱康良

2010-09-19常用材料基礎(chǔ)知識(shí)江淮汽車乘用車總裝調(diào)試工培養(yǎng)課件-基礎(chǔ)篇主講85第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇內(nèi)容提要第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇內(nèi)容提要86第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇87汽車常用螺紋緊固件主要包括：螺栓、螺柱、螺釘、螺母、螺釘、螺塞、

彈簧墊圈、平墊圈、鋸齒墊圈

擴(kuò)口式管接件、卡套式管接頭體、錐形管接頭體等。汽車常用螺紋緊固件主要包括：88調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)89調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)90標(biāo)準(zhǔn)件體系◆韓標(biāo)件系統(tǒng)瑞風(fēng)、瑞鷹、同悅、和悅◆汽標(biāo)件系統(tǒng)賓悅、同悅、和悅◆非標(biāo)件系統(tǒng)怎么識(shí)別？標(biāo)準(zhǔn)件體系◆韓標(biāo)件系統(tǒng)怎么識(shí)別？9145公稱直徑10黃色14黃色螺母：13469－12001

13468－1400113141－16001螺栓：11290－0616111254－1030311254－10353

11251－1045111251－1030145公稱直徑10黃色14黃色螺母：13469－12001螺栓92韓標(biāo)件篇1—韓標(biāo)件圖號(hào)通常有10位，以1開始，1****-*****，特殊的有后綴字母結(jié)構(gòu)類型公稱直徑螺柱長(zhǎng)度外觀顏色主分組號(hào)主分組號(hào)：11——螺栓11415、11290…12——螺釘12431、12492…13——螺母、墊片13270、13385、13602…韓標(biāo)件篇1—韓標(biāo)件圖號(hào)結(jié)構(gòu)類型公稱直徑螺柱長(zhǎng)度外觀顏色主分組93韓標(biāo)件螺栓結(jié)構(gòu)形式：1、無墊片螺栓：六角螺栓11201法蘭螺栓11401，11407，11415，114162、螺栓+彈墊：1123*-、1124*-3、螺栓+彈墊+平墊：1125*-，1129*-，11300-，11263-韓標(biāo)件螺栓結(jié)構(gòu)形式：1、無墊片螺栓：94公稱直徑：05、06、08、10、12、14、16….長(zhǎng)度：08、10、12、14、16、18、20、25、28、30、35、40、45、50….小提示：如果是螺母、墊片，則長(zhǎng)度為00公稱直徑和套筒大小的關(guān)系？8、10、12、14、17、19、22….公稱直徑：長(zhǎng)度：公稱直徑和套筒大小的關(guān)系？8、10、12、195外觀顏色1、五彩：金黃色，圖號(hào)末位為1如：11290-061612、黑色：圖號(hào)末位為3如：11415-061633、銀白色：鍍達(dá)克羅處理后的顏色，無法體現(xiàn)在圖號(hào)上外觀顏色1、五彩：金黃色，圖號(hào)末位為196標(biāo)準(zhǔn)件性能等級(jí)韓標(biāo)件：提示：韓標(biāo)件在圖號(hào)第5位體現(xiàn)級(jí)別差異例：1125*系列標(biāo)準(zhǔn)件性能等級(jí)韓標(biāo)件：提示：韓標(biāo)件在圖號(hào)第5位體現(xiàn)級(jí)別差異例97練習(xí)11415-0616311233-0820111251-10303練習(xí)11415-0616398汽標(biāo)件篇Q圖號(hào)以Q開始，Q*******，特殊件圖號(hào)中夾雜字母結(jié)構(gòu)類型公稱直徑螺柱長(zhǎng)度大類：1螺栓、2螺釘、3螺母、4墊片變更代號(hào)例：Q1460616Q33012汽標(biāo)件篇Q圖號(hào)以Q開始，Q*******，特殊件圖號(hào)中夾99汽標(biāo)件螺栓結(jié)構(gòu)形式：1、無墊片螺栓六角螺柱Q150…、Q151…六角法蘭Q180…、Q184…、Q186…2、螺栓+墊片：平墊組合Q140…、彈墊組合Q142…3、螺栓+彈墊+平墊：Q146…汽標(biāo)件螺栓結(jié)構(gòu)形式：1、無墊片螺栓100標(biāo)準(zhǔn)件性能等級(jí)及標(biāo)記（螺紋強(qiáng)度）注：進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)件（日/韓）汽標(biāo)件：螺栓：3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9螺母：8、9、10…標(biāo)準(zhǔn)件性能等級(jí)及標(biāo)記（螺紋強(qiáng)度）注：進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)件（日/韓）汽標(biāo)101螺紋標(biāo)記的含義：1）8.8第一個(gè)數(shù)：表示公稱抗拉強(qiáng)度的1/100（即最大抗張應(yīng)力N/mm2)100×8=800N/mm2第二個(gè)數(shù)：表示公稱屈服強(qiáng)度與公稱抗拉強(qiáng)度比值的關(guān)系（即屈強(qiáng)比）0.8=80%兩數(shù)相乘得出其屈服強(qiáng)度：800*0.8=640N/mm22）BUFO：表示生產(chǎn)商3）M：表示公制螺紋螺紋標(biāo)記的含義：1）8.8102抗拉應(yīng)力：100×8=800N/mm2屈服應(yīng)力：800×0.8=640N/mm2應(yīng)力

N/mm2拉伸度屈服失效彈性區(qū)抗拉強(qiáng)度80%抗拉強(qiáng)度/屈服：抗拉應(yīng)力：應(yīng)力N/mm2拉伸度屈服失效彈性區(qū)抗拉強(qiáng)度80103材料標(biāo)準(zhǔn)：材料標(biāo)準(zhǔn)：104等級(jí)性能：N/mm2

3932282322——HRB（min)——898279716752HRB（min)4439373432——HRC（max)——99.595HRB（max)洛氏硬度HR89101212——20—2225min伸長(zhǎng)率%1100940720660640480420300340240190min1080900720640640480400300320240180公稱12001000900800600500400300N/mm2公稱抗拉強(qiáng)度12.910.99.88.8d＞16

8.8d≤16

6.85.85.64.84.63.6機(jī)械物理性能屈服點(diǎn)屈服強(qiáng)度等級(jí)性能：N/mm2

3932282322——HRB（min105等級(jí)性能：日/韓標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)中國標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)性能：日/韓標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)中國標(biāo)準(zhǔn)106螺栓強(qiáng)度計(jì)算：螺栓強(qiáng)度計(jì)算：107附表：螺紋有效面積AS附表：螺紋有效面積AS108標(biāo)準(zhǔn)件特殊特性1、搭鐵特性（搭鐵螺栓不可用普通螺栓代替）2、自鎖特性標(biāo)準(zhǔn)件特殊特性1、搭鐵特性1093、導(dǎo)向特性4、刮渣特性5、墊片接觸面積3、導(dǎo)向特性110第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇第一章標(biāo)準(zhǔn)件篇第二章螺紋擰緊篇第三章其它材料篇111螺紋連接是機(jī)械零部件之間結(jié)合的最常用方式之一。與鉚接、焊接等結(jié)合方式相比，具有裝配與維修的方便性，也是標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的機(jī)械零件。

理論上了解螺紋擰緊的基本知識(shí)，

便于在實(shí)際裝配作業(yè)時(shí)有意識(shí)的

控制，提升擰緊力矩質(zhì)量為技術(shù)人員制定擰緊力矩標(biāo)準(zhǔn)和

工具選型提供了參考螺紋連接是機(jī)械零部件之間結(jié)合的最常用方式之一。與鉚接、焊接112

螺紋擰緊原理及控制1.螺紋擰緊原理2.擰緊力矩控制方法

3.擰緊力矩的管理基礎(chǔ)

螺紋擰緊原理及控制1132-1螺紋擰緊原理①螺紋原理②螺紋擰緊③螺紋緊固件中的受力情況④擰緊力矩和緊固軸力的關(guān)系⑤影響預(yù)緊力因素⑥緊固件擰緊的實(shí)質(zhì)2-1螺紋擰緊原理①螺紋原理114①螺紋原理螺距外螺紋內(nèi)螺紋以傾斜角β的線，圍繞圓柱或圓錐運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓柱或圓錐上就形成了螺旋線。沿著螺旋線產(chǎn)生的溝漕和突起物就是螺紋。圓柱的外側(cè)螺紋叫外螺紋。圓柱的內(nèi)側(cè)螺紋叫內(nèi)螺紋。螺紋是內(nèi)、外一組同時(shí)使用的。①螺紋原理螺距外螺紋內(nèi)螺紋以傾斜角β的線，圍繞圓115螺紋主要參數(shù)螺距P:相連兩個(gè)螺紋頂尖的距離。導(dǎo)距L:螺紋旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，螺紋上一點(diǎn)沿軸線方向前進(jìn)的距離。注:一條螺旋線產(chǎn)生的螺紋叫單頭螺紋，螺距與導(dǎo)距相等。兩條或兩條以上的等間隔的螺旋線產(chǎn)生的螺紋叫多頭螺紋。導(dǎo)距=n×螺距螺紋主要參數(shù)螺距P:相連兩個(gè)螺紋頂尖的距離。注:116螺紋主要參數(shù)米制螺紋內(nèi)螺紋外螺紋螺紋有效直徑:螺紋主要參數(shù)米制螺紋內(nèi)螺紋外螺紋螺紋有效直徑:117②螺紋擰緊擰緊是用螺栓、螺母把零件連接起來，不能松動(dòng)。為了不讓其松動(dòng)，必須在螺栓上施加一個(gè)叫“軸向力”的適當(dāng)拉力（擰緊力）。實(shí)際作業(yè)中，因?yàn)橹苯訙y(cè)量軸向力困難，所以螺栓、螺母擰緊時(shí)，用“扭矩”代替。②螺紋擰緊擰緊是用螺栓、螺母把零件連接起來，不能松118我們施加扭矩T我們將得到夾緊力FTFFFF③螺紋緊固件中的受力情況我們施加扭矩T我們將得到夾緊力FTFFFF③螺紋緊固件中的119螺紋緊固件受力分析：張力（軸力）F夾緊力剪切力剪切力張力（軸力）F支承面摩擦力Fw螺紋副摩擦力Fs螺紋緊固件受力分析：張力（軸力）F夾緊力剪切力剪切力120剪切力剪切力張力張力這必須避免!剪切力剪切力張力張力這必須避免!121所施加的扭矩和夾緊力之間的關(guān)系：10%所施加的扭矩和夾緊力之間的關(guān)系：10%122當(dāng)對(duì)螺母施加力時(shí)，將產(chǎn)生力矩：T=F×r其中：Ta=F×2r=2Tb當(dāng)對(duì)螺母施加力時(shí)，將產(chǎn)生力矩：T=F×r其中：123擰緊力矩的組成：1）支承面摩擦力矩TW2）螺紋副摩擦力矩TST=Ts+Tw注：軸向力所產(chǎn)生的力矩為零。螺紋副摩擦力矩TS支承面摩擦力矩TW軸力軸力擰緊力矩的組成：1）支承面摩擦力矩TW螺紋副摩擦力矩TS支承124緊固軸力Ff

（預(yù)緊力）的計(jì)算：

其中，K：扭矩系數(shù)，與支承面粗糙度和潤(rùn)滑情況、螺紋副精度和潤(rùn)滑情況等有關(guān)。T=KFfdFf=T/Kd彈性區(qū)域內(nèi)Fmax彈性區(qū)FminKmaxKmin塑性區(qū)緊固力矩T緊固軸力Ff④擰緊力矩和緊固軸力的關(guān)系緊固軸力Ff（預(yù)緊力）的計(jì)算：其中，K：扭矩系數(shù)，與支承125在采用同一扭矩緊固時(shí)：Ⅰ、摩擦系數(shù)上升，K值變大，則預(yù)緊力Ff不足Ⅱ、摩擦系數(shù)下降，K值變小，則預(yù)緊力Ff增大，可導(dǎo)致螺紋連接破壞失效。摩擦力潤(rùn)滑后的螺栓壞的螺紋普通緊固軸力⑤

影響預(yù)緊力（夾緊力）的因素螺紋的摩擦性能主要取決于：螺栓材質(zhì)、制造精度、表面處理、實(shí)際裝配工藝條件等。在采用同一扭矩緊固時(shí)：摩擦力潤(rùn)滑后的螺栓壞的螺紋普通緊固軸力126控制螺紋緊固軸力（預(yù)緊力），保證被連接件所需的夾緊力。夾緊力需適中：1）過小夾不緊，被連接件容易松動(dòng)；2）過大夾過緊，被連接件容易損傷，同時(shí)，

也容易造成螺紋件的損壞。※螺紋連接的可靠性主要取決于螺栓的軸向夾緊力，夾緊力通常只能通過控制擰緊扭矩或轉(zhuǎn)角來實(shí)現(xiàn)。⑥緊固件擰緊的實(shí)質(zhì)控制螺紋緊固軸力（預(yù)緊力），保證被連接件所需的夾緊力。夾緊力1271）軸向預(yù)緊力下限值：

由連接結(jié)構(gòu)的功能決定，此值必須保證被聯(lián)接件在工作

過程中始終可靠貼合；2）軸向預(yù)緊力上限值：由螺栓（螺母）和被連接件的強(qiáng)度決定，此值必須保證螺栓及被聯(lián)接件在預(yù)緊和服役過程中不發(fā)生破壞。（如：螺栓拉長(zhǎng)、擰斷、脫扣、被聯(lián)接件壓陷/破裂等）軸向預(yù)緊力的確定1）軸向預(yù)緊力下限值：2）軸向預(yù)緊力上限值：軸向預(yù)緊力的確定128螺栓連接件的特性抗拉強(qiáng)度應(yīng)變屈服點(diǎn)失效彈性區(qū)塑性區(qū)屈服強(qiáng)度極限抗拉強(qiáng)度60%50%力矩取值？【關(guān)鍵工序：±7-10%；一般工序：±15%；特殊部位：±3-5%】薄螺母？開槽螺母螺栓連接件的特性抗應(yīng)變屈服點(diǎn)失效彈性區(qū)塑性區(qū)屈服強(qiáng)度極限抗拉129被聯(lián)接件所需夾緊力預(yù)緊力Ff屈服預(yù)緊力Ff確定扭矩目標(biāo)值螺紋選型緊固扭矩目標(biāo)值確定1、確定被聯(lián)接件的夾緊力得出預(yù)緊力Ff2、預(yù)緊力Ff螺紋選型（50-60%屈服預(yù)緊力）3、通過試驗(yàn)，測(cè)其表面及螺紋副狀況下K值4、根據(jù)公式計(jì)算目標(biāo)扭矩：Tf=KFfd被聯(lián)接件所需夾緊力預(yù)緊力Ff130附一：標(biāo)準(zhǔn)件屈服與極限緊固軸力值附一：標(biāo)準(zhǔn)件屈服與極限緊固軸力值131調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)132附二：標(biāo)準(zhǔn)件常用擰緊力矩值附二：標(biāo)準(zhǔn)件常用擰緊力矩值133螺紋擰緊質(zhì)量的表現(xiàn)目前，對(duì)螺紋的擰緊質(zhì)量公司內(nèi)主要通過Cp值及Cpk值體現(xiàn)。建議：通過合格率體現(xiàn)（上/下控制線）。力矩判斷：確保下限值，上限不得超出10-15%。（日本）螺紋擰緊質(zhì)量的表現(xiàn)目前，對(duì)螺紋的擰緊質(zhì)量公司內(nèi)主要通134

螺紋擰緊原理及控制1.螺紋擰緊原理2.擰緊力矩控制方法

3.擰緊力矩的管理基礎(chǔ)

螺紋擰緊原理及控制1352-2

擰緊力矩控制方法2-2擰緊力矩控制方法136調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)137扭矩直接控制法扭矩時(shí)間扭矩=OKTminTmax例：安全帶螺栓擰緊要求為35-55Nm扭矩直接控制法扭矩時(shí)間扭矩=OKTminTmax例：安全138調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)139調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)140扭矩控制—轉(zhuǎn)角監(jiān)控法扭矩角度扭矩=OK角度

：監(jiān)控TmaxTmin20%θ

minθ

max設(shè)定角度注：扭矩控制法的一種輔助監(jiān)控扭矩控制—轉(zhuǎn)角監(jiān)控法扭矩角度扭矩=OKTmaxTmi141扭矩=OK角度=過高扭矩=OK角度=過低扭矩=OK角度=OK扭矩角度TmaxTmin扭矩=OK扭矩=OK扭矩=OK扭矩角度TmaxT142調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)143扭矩+角度控制法扭矩角度扭矩=OK扭矩

=OKT0θ

1θ

2例：缸蓋螺栓擰緊要求為64Nm+松懈+20Nm+90°+90°△θ

扭矩+角度控制法扭矩角度扭矩=OKT0θ1θ2例144調(diào)試工培訓(xùn)課件-常用材料基礎(chǔ)知識(shí)145④屈服點(diǎn)控制法④屈服點(diǎn)控制法146

螺紋擰緊原理及控制

1.螺紋擰緊原理2.擰緊力矩控制方法

3.擰緊力矩的管理基礎(chǔ)

1.螺紋緊固的四種錯(cuò)誤

2.擰緊力矩的影響因素

3.螺紋松弛的分類、原因及防松措施螺紋擰緊原理及控制147扭矩角度貼合點(diǎn)硬連接<30度(ISO5393)XNm<30度扭矩角度貼合點(diǎn)軟連接>720度(ISO5393)XNm>720度附：連接和軟連接扭矩角度貼合點(diǎn)硬連接XNm<30度扭矩角度貼合點(diǎn)軟連接148①緊固作業(yè)者的錯(cuò)誤：

忘記緊固，或緊固工具使用不當(dāng)（工具正確）；②緊固方法的錯(cuò)誤：緊固次序不當(dāng)，或