1、擰緊基本技術(shù),Jan, 2009,緊固就是將兩個或多個零件連接在一起 （方法很多，有焊接、粘接、鉚接或螺紋連接等） 螺紋緊固是機械組件中最常用的方法： 機械緊固可以將簡單的零件組裝成組件同時可以把組件拆卸為零件。 螺紋緊固可以提供比較高的夾緊負載。 螺紋副連接在各行各業(yè)都有著十分廣泛的應(yīng)用，尤其在汽車、內(nèi)燃機、壓縮機等機械行業(yè)的裝配作業(yè)中占有重要地位。鑒于螺紋連接與產(chǎn)品質(zhì)量休切相關(guān)，隨著企業(yè)質(zhì)量意識的加強，如何對其實施有效的監(jiān)測和控制已日益受到人們的關(guān)注和重視。,螺紋緊固件,螺紋連接件的受力分析,扭矩的概念,扭矩=力力臂（Nm）,扭矩的單位 牛頓米 公斤力 英尺磅 英寸磅,力臂 m,力 N,N

2、m Kg-m Kg-cm ftIbs inIbs,扭矩和夾緊力的關(guān)系,螺栓頭底部摩擦力50 螺紋付摩擦力40 夾緊力10,摩擦力對夾緊力的影響,標(biāo)準(zhǔn)摩擦力，夾緊力=10扭矩 摩擦力太大，夾緊力10扭矩 螺紋過潤滑，螺栓被過度拉伸，夾緊力超過要求，擰緊不合格,標(biāo)準(zhǔn)擰緊曲線,預(yù)擰緊階段，螺栓頭部以及螺紋部分的摩擦力很小，扭矩也非常小，螺栓未被拉伸 從貼合點開始，隨著擰緊角度增加，螺栓被拉伸，相應(yīng)的夾緊力也同樣增加。這一階段螺栓的拉伸變形是可逆的，即彈性變形 從屈服點開始，螺栓的拉伸變形超過了螺栓的強度，角度增加，夾緊力不再增加，螺栓發(fā)生不可逆變形，即塑性變形 推薦的擰緊扭矩，使螺栓的彈性變形=70

3、屈服點,連接件特性,根據(jù)ISO5393的規(guī)定，從貼合點到最終扭矩，螺栓旋轉(zhuǎn)角度720o的稱為軟連接。 硬連接通常是很短的金屬螺栓直接連接 軟連接通常指較長的螺栓、墊片、彈簧墊圈、軟質(zhì)材料如塑料、木材等。,扭矩的測定,靜態(tài)扭矩和動態(tài)扭矩 靜態(tài)扭矩是指連接件在靜態(tài)狀態(tài)下測得的扭矩值 動態(tài)扭矩是連接件在擰緊過程中測得的實時扭矩 靜態(tài)扭矩驗證和動態(tài)扭矩驗證 靜態(tài)扭矩的測量一般使用扭力扳手實現(xiàn)，即在完成連接件的擰緊后，使用扭力扳手對連接件的扭矩進行驗證。 動態(tài)扭矩的測量是通過在線式的扭矩傳感器對擰緊全過程進行實時的檢驗。,通常情況下，同一個連接件的靜態(tài)扭矩和動態(tài)扭矩是不同的！,扭力扳手的缺點,扭力扳手精

4、度低，需要經(jīng)常校驗 只能檢測扭矩是否過低（咔嗒扳手） 扭力扳手人為誤差較大,扭力扳手無法如實反應(yīng)連接件和擰緊是實際狀況,靜態(tài)扭矩和動態(tài)扭矩,Angle,Torque,硬連接軟連接 靜態(tài)扭矩動態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩動態(tài)扭矩 原因：靜態(tài)摩擦力原因：彈性應(yīng)力釋放,彈性應(yīng)力釋放,如何獲得合格的擰緊,單純的扭矩控制無法獲得高精度的擰緊 角度監(jiān)控可以檢測摩擦力的影響 扭矩和角度全部OK才能得到合格的擰緊,不同工具的選擇,好一般 差,低 功能高,低 價格高,CP和CPK,當(dāng)平均值=中間值時 CP=CPK,CP值和CPK值,In accuracy calculations-we compare the natural

5、 variation to the mean value.Accuracy calculations:% 3 sigma=3 X sigma/mean value X 100 = +/- % 6 sigma=6 X sigma/mean value X 100 = %/2=+/- %(100 =100% of the tolerance interval),擰緊精度計算,% 3 sigma=3 X sigma/mean value X 100 = +/- % 6 sigma=6 X sigma/mean value X 100 = %/2=+/- %(100 =100% of the tole

6、rance interval) Mean Value=15.275 and Sigma=0.165%3 sigma=3X0.165/15.275X100=+/-3.24%,擰緊精度計算,Sigma=0.165(For Cp, 6Xsigma should smaller than 16.2-13.8=2.4X75%=1.8Nm.),In capability calculations-we compare the natural variation to the tolerance demands in the application. Capability calculations,CP 和

7、 CPK 計算,Cm and Cmk / Cp and Cpk,Cm 和 Cmk 與Cp 和 Cpk 區(qū)別,Accuracy of tightenings of a tool 1 In accuracy calculations-we compare the natural variation to the mean value. Accuracy comes from the specified times of tightening of the specific tool. 2 In capability calculations-we compare the natural varia

8、tion to the tolerance demands in the application. Cp and Cpk is the process capability indexes of a tool. When calculating Cpk also the target value is considered. When calculating Cpk also the target value is considered. Cpk tells us whether we are on target or not. Cp tells us whether a good or ba

9、d Cpk value is because of the centering of the process or because of the spread. Cm=Cp, Cmk=Cpk when they are done under very controlled circumstances, preferably in a tool crib. 3 Cpk=1, Cp=2, Accuracy%=3 (usual),擰緊工具的精度，CP和CPK值,Training Takeaways: 1 Torque 2 Clamp Force 3 Angle-Grip length 4 Frict

10、ion 5 Fastener Physical Properties 6 Elastic / Plastic Deformation 7 Hard Joint and Soft Joint 8 Dynamic Torque and Static Torque 9 Torque and Angle OK 10 Statistics Target (torque) value, mean value, mean shift, standard deviation, six sigma distribution, Cp and Cpk, accuracy, Cm and Cmk.,基本擰緊技術(shù)要點,螺栓,螺栓等級： 第一個數(shù)=1/100的最大抗張應(yīng)力（N/mm2） 第二個數(shù)=抗張應(yīng)力與屈服之間的關(guān)系（ %） 兩數(shù)相乘得出屈服應(yīng)力,螺栓