螺栓基本知识

2019-10-021基本拧紧技术2019-10-02为什么使用螺栓连接•装配简单•拆卸方便•效率高•成本低2019-10-024质量等级安全等级客户定义等级装配工作按精度等级分为三类2019-10-025螺栓连接的受力剪切拉伸2019-10-026为了拧紧螺栓,必须施加力以便拧紧螺母/螺丝2019-10-027测量拧紧效果我们能够测量的是扭矩T我们想要得到的是夹紧力FTFFFF2019-10-028扭矩－夹紧力•旋转螺母或螺丝使螺杆受力伸长•螺杆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2019-10-029JointDiagrams螺拴与连接件的关系2019-10-0210JointDiagrams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2019-10-0211JointDiagrams螺栓连接的变形关系力变形预紧力螺栓伸长δ1连接件压缩δ22019-10-0212JointDiagrams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2019-10-0214力(F),力臂(L)=扭矩(M)螺栓旋转的越多，得到的扭矩越大但是,•90%的扭矩被摩擦力消耗•只有10%的扭矩转化为夹紧力夹紧力,10%螺纹副中的摩擦了,40%螺栓头下表面的摩擦力,50%施加的扭矩并不象夹紧力那么简单2019-10-0215The50-40-10规则扭矩100%90%的扭矩用于克服摩擦力夹紧力10%螺纹副中40%螺栓头下摩擦力50%2019-10-0216夹紧力与摩擦力的关系通常的情况螺栓头下摩擦力50%螺纹副中摩擦力40%10%在螺栓头下加润滑油螺栓头下摩擦力45%螺纹副中摩擦力40%夹紧力15%螺纹副中有杂质螺栓头下摩擦力50%螺纹副中摩擦力45%5%2019-10-0217一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2019-10-0218施加的扭矩不要超过使用极限AngleofrotationTorque•施加的扭矩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2019-10-0219螺栓标识系统生产商第一个数=1/100的最小抗拉强度(N/mm2)100×8=800N/mm2第二个数=屈服强度与最小抗拉强度之间的关系0.8=80%两数相乘得出屈服应力800*0.8=640N/mm2公制螺纹.2019-10-02弹性松弛会影响夹紧力材料弹性松弛会使夹紧力衰减!Time2019-10-02212019-10-0222衰减•60-70%的衰减发生在30毫秒以内时间牛米衰减工具断开2019-10-0223Jointcharacteristicscanalsodefinethetooltyperequired(ISO5393)旋转角度目标扭矩A.硬连接：到达贴合点后，旋转30以内达到目标扭矩B.软连接：到达贴合点后，旋转2圈以上达到目标扭矩扭矩的过扭程度受连接件硬度以及工具转速影响。软连接、硬连接2019-10-02软、硬连接目标均值偏差扭矩角度过扭贴合点硬连接软连接2019-10-0225如何在一个连接件上测量扭矩动态扭矩:在拧紧螺栓的同时用在线式扭矩传感器测量静态扭矩:安装后用扭矩扳手测量2019-10-0226静态扭矩动力工具输出扭矩92949192949292X=92,43=1,13扭力扳手静态扭矩103106103100100103100X=102,14=2,27T(Nm)时间20406080100110120(A)工具输出(动态扭矩)(B)扭力扳手(静态扭矩)原因:静态摩擦力2019-10-0227装配手测(动态)(静态)102.6112102.6110101.4111101.2110102.4113100.9109102.1110102.4111101.0113101.8112101.84111.10.671.42.014.1均值标准偏差(Sigma)3Sigma硬连接2019-10-0228均值标准偏差(Sigma)3Sigma装配手测(动态)(静态)100.288100.584100.792100.386100.490100.888100.586100.285100.284100.484100.4286.70.212.80.638.3软连接2019-10-0230扭矩和角度OK扭矩角度扭矩=OK角度=OK2019-10-0231扭矩OK,角度过低扭矩角度扭矩=OK角度=过低扭矩=OK角度=OK2019-10-0232扭矩OK,角度过高扭矩=OK角度=过高扭矩=OK角度=过低扭矩=OK角度=OK扭矩角度2019-10-0233结论：ClampforceFrictioninthreadsFrictionundernutorhead螺栓装配质量对产品的最终质量有着直接影响为了得到质量合格的拧紧连接–•拧紧扭矩必须精确•连接件质量必须得到监控