基本擰緊技術(shù)張行2014-12基本擰緊技術(shù)張行基本擰緊技術(shù)ppt課件2第一部分擰緊基本概念第二部分連接類型第三部分扭矩測量第一部分擰緊基本概念第二部分連接類型第三部分扭矩測量3第一部分擰緊基本概念內(nèi)容螺紋緊固件什么是連接件？扭矩，摩擦力和夾緊力的關(guān)系關(guān)于扭緊的幾個基本概念抗拉強度和屈服點第一部分擰緊基本概念內(nèi)容41.螺紋緊固件1.螺紋緊固件5哪種裝配方法最普遍？焊接粘接鉚接用螺絲和螺栓擰緊哪種裝配方法最普遍？焊接6使用螺絲和螺栓擰緊！設(shè)計簡單零部件標(biāo)準(zhǔn)化裝配簡單，拆卸方便（可逆）效率高成本低可控（螺栓張力可控）!Butwhy?使用螺絲和螺栓擰緊！設(shè)計簡單!Butwhy?72.什么是連接件？2.什么是連接件？8什么是連接件？螺絲/螺栓螺母連接部件連接件受到不同外部力的影響什么是連接件？螺絲/螺栓螺母連接部件連接件受到不同外部力的影9應(yīng)用場所舉例車輪螺栓法蘭發(fā)動機輸配電線桿手表應(yīng)用場所舉例車輪螺栓10夾緊力，拉伸力和剪切力剪切力剪切力拉伸力拉伸力夾緊力夾緊力，拉伸力和剪切力剪切力剪切力拉伸力拉伸力夾緊力113.扭矩，摩擦力和夾緊力3.扭矩，摩擦力和夾緊力12緊固件中的螺紋產(chǎn)生了夾緊力，使得部件結(jié)合在一起旋轉(zhuǎn)螺絲/螺栓將拉伸螺絲/螺栓拉伸螺絲/螺栓使部件加緊連接件力的夾緊力是擰緊中所求的力緊固件中的螺紋產(chǎn)生了夾緊力，使得部件結(jié)合在一起旋轉(zhuǎn)螺絲/螺栓13我們能夠測量的是扭矩T夾緊力是我們想要得到的夾緊力是我們想得到的，但是它非常難測量.扭矩

容易測量和運用螺紋緊固件–

扭矩我們能夠測量的是扭矩T夾緊力是我們想要得到的夾緊力是我們想得14為了擰緊螺栓,必須施加力以便擰緊螺母/螺絲為了擰緊螺栓,必須施加力以便擰緊螺母/螺絲15力(F),力臂(L)=扭矩(M)螺栓旋轉(zhuǎn)的越多，得到的扭矩越大但是,90%的扭矩被摩擦力消耗只有10%的扭矩轉(zhuǎn)化為夾緊力夾緊力,10%螺紋副中的摩擦了,40%螺栓頭下表面的摩擦力,50%施加的扭矩并不象夾緊力那么簡單力(F),力臂(L)=扭矩(M)但是,夾緊力,16螺紋副力的摩擦力夾緊力螺絲/螺栓頭部下表面的摩擦力50%10%40%扭矩施加(100%)，其夾緊力得到…‘通常情況’扭矩100%螺紋副力的摩擦力夾緊力螺絲/螺栓頭部下表面的摩擦力50%101750–40–10規(guī)則扭矩100%90%的扭矩用于克服摩擦力產(chǎn)生夾緊力10%螺紋副中40%螺栓頭下摩擦力50%50–40–10規(guī)則扭矩100%90%的1840%20%40%40%40%塑料墊圈螺紋副中的摩擦力夾緊力螺栓頭/螺絲頭下面的摩擦力改變摩擦力–塑料墊圈40%20%40%40%40%塑料墊圈螺紋副中的摩擦力19螺紋里的潤滑改變摩擦力–加潤滑螺紋里的潤滑改變摩擦力–加潤滑2050%20%30%50%30%螺紋里加潤滑夾緊力扭矩和夾緊力的關(guān)系螺栓頭/螺絲頭下面的摩擦力螺紋副中的摩擦力50%20%30%50%30%螺紋里加潤滑夾緊力扭矩21摩擦力減小會導(dǎo)致...50%20%30%...過擰！摩擦力減小會導(dǎo)致...50%20%30%...過擰！22改變摩擦力–

生銹的螺栓生銹的螺栓改變摩擦力–生銹的螺栓生銹的螺栓2350%0%50%50%50%生銹的螺栓夾緊力扭矩和夾緊力的關(guān)系螺栓頭/螺絲頭下面的摩擦力螺紋副中的摩擦力50%0%50%50%50%生銹的螺栓夾緊力扭矩和夾244.抗拉強度和屈服點4.抗拉強度和屈服點2511.BTensileStrength/Yield

抗拉強度/屈服點Stress（受力）N/mm2Elongation%

（拉伸度）Tensilestress

（抗拉強度）100X

8=800N/mm2Yieldstress

(屈服應(yīng)力）800X0,8=640N/mm2Yield

（屈服點）Failure

（失效）Elastic

part

（彈性變形區(qū)）

Tensilestrength抗拉強度75%11.BTensileStrength/Yield

抗26螺栓標(biāo)識系統(tǒng)生產(chǎn)商第一個數(shù)=1/100的最小抗拉強度(N/mm2) 100×8=800N/mm2

第二個數(shù)=屈服強度與最小抗拉強度之間的關(guān)系

0.8=80%兩數(shù)相乘得出屈服應(yīng)力

800*0.8=640N/mm2

公制螺紋.螺栓標(biāo)識系統(tǒng)生產(chǎn)商公制螺紋.27Recommendedtorquelevels

螺栓的推薦扭矩Recommendedtorquelevels螺栓的推28第二部分連接類型你需要學(xué)習(xí)并能解釋如下概念：軟連接，硬連接過擰和均值偏差彈性衰減應(yīng)用舉例第二部分連接類型你需要學(xué)習(xí)并能解釋如下概念：29Tighteningcycle

螺栓扭緊過程定義Rundown快速旋進Torque扭矩Angle角度Elastic

area線性區(qū)constant

slope

斜率Finding尋帽yieldpoint

屈服點ΔTΔαPlasticzone塑變區(qū)Final

最終扭緊基本定義：Fastenerfinding(Searchsocket)

尋帽Rundown

快速旋進Final

最終扭緊Elasticarea.線性區(qū)Semi-elasticarea.半線性區(qū)Plasticzone.塑變區(qū)Tighteningcycle螺栓扭緊過程定義Run30ISO5393

螺栓連接的硬度硬連接α

<30°中性連接30<α<720°軟連接α

>720°扭矩100%螺栓開始受力

<30°>720°α,

角度硬軟05%達到目標(biāo)扭矩

ISO5393螺栓連接的硬度硬連接扭矩100%螺栓開始受力31擰緊角度:φ貼合面貼合面的扭矩通常是最終扭矩的10%擰緊角度:φ貼合面貼合面的扭矩通常是最終扭矩的10%32扭矩=OK擰緊角度:φ貼合面后到最終擰緊都有一個角度扭矩=OK擰緊角度:φ貼合面后到最終擰緊33硬連接

(根據(jù)toISO5393)30°Maximum貼合面硬連接(根據(jù)toISO5393)30°Maximu34扭矩(Nm)角度(degrees)貼合面硬連接擰緊角<30°目標(biāo)扭矩<30硬連接扭矩(Nm)角度(degrees)貼合面硬連接目標(biāo)扭矩<35硬連接舉例夾緊力陡峭的斜面角度小角度變化硬連接舉例夾緊力陡峭的斜面角度小角度變化36720°Minimum貼合面軟連接

(根據(jù)ISO5393)720°Minimum貼合面軟連接(根據(jù)ISO53937扭矩(Nm)角度(degrees)貼合面軟連接擰緊角度>720°目標(biāo)>720軟連接扭矩(Nm)角度(degrees)貼合面軟連接目標(biāo)>738軟連接舉例夾緊力緩和的斜面Angle大角度變化軟連接舉例夾緊力緩和的斜面Angle大角度變39軟連接擰緊角度大于720°實際連接件硬連接擰緊角度小于30°很少連接件小于30°很少連接件大于720°大多數(shù)連接件擰緊角度都是在30和720°之間為何我們需要這樣的定義？軟連接實際連接件硬連接很少連接件小于30°很少連接件大于40“過扭”10Nm8Nm工具扭矩設(shè)定為9Nm.在軟硬連接上有不同扭矩結(jié)果“過扭”10Nm8Nm工具扭矩設(shè)定為9Nm.41軟、硬連接目標(biāo)均值偏差扭矩角度過扭貼合點硬連接軟連接軟、硬連接目標(biāo)均值偏差扭矩角度過扭貼合點硬連接軟連接42過扭和均值偏差如何降低均值偏差?工具選擇(脈沖式工具/直趨扳手)降低工具速度“Two-step”替代“one-step”擰緊減少第一步設(shè)定的扭矩其它建議?過扭和均值偏差如何降低均值偏差?43擰緊策略:1234預(yù)擰緊擰緊策略:1234預(yù)擰緊4412347865預(yù)擰緊12347865預(yù)擰緊451234最終扭矩!1234最終扭矩!4612345678最終扭矩!擰緊=OK!12345678最終扭矩!擰緊=OK!47擰緊策略擰緊策略48第三部分扭矩測量包含以下內(nèi)容:靜態(tài)扭矩動態(tài)扭矩測量分析第三部分扭矩測量包含以下內(nèi)容:49扭矩測量靜態(tài)動態(tài)扭矩測量靜態(tài)動態(tài)50如何在一個連接件上測量扭矩動態(tài)扭矩:在擰緊螺栓的同時用在線式扭矩傳感器測量

靜態(tài)扭矩:安裝后用扭矩扳手測量如何在一個連接件上測量扭矩動態(tài)扭矩:在擰緊螺栓的同時用在線式5152模擬扭矩扳手52模擬扭矩扳手53數(shù)字扭矩扳手53數(shù)字扭矩扳手外部測量扳手

外部測量扳手

54動態(tài)測量動態(tài)測量55靜態(tài)峰值vs動態(tài)峰值動態(tài)扭矩(Nm)92949192949292X=92,43=1,13靜態(tài)扭矩(Nm)103106103100100103100X=102,14=2,27扭矩(Nm)時間20406080100110120工具輸出（動態(tài)扭矩）扭力扳手、（靜態(tài)扭矩）原因:靜態(tài)摩擦力靜態(tài)峰值vs動態(tài)峰值動態(tài)扭矩扭矩(Nm)時間2040656 裝配 手測

(動態(tài)) (靜態(tài)) 102.6 112 102.6 110 101.4 111 101.2 110 102.4 113 100.9 109 102.1 110 102.4 111 101.0 113 101.8 112

101.84 111.1 0.67 1.4 2.01 4.1均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差

(Sigma) 3Sigma硬連接 裝配 手測均值 硬連接57均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差

(Sigma)3Sigma 裝配 手測

(動態(tài)) (靜態(tài)) 100.2 88 100.5 84 100.7 92 100.3 86 100.4 90 100.8 88 100.5 86 100.2 85 100.2 84 100.4 84

100.42 86.7