基本拧紧技术理论

1、螺栓拧紧基本技术螺栓拧紧基本技术小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部教育系列教育系列小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部 螺栓的紧固作业 螺栓的紧固作业为螺栓之类的螺纹部与螺帽或由被紧材料所成型的螺纹部相结合，使两个以上的被结合部材按所定的力（轴力）相连接。 螺栓的紧固方法分为力矩法、旋转角度法及力矩勾配法（也称屈服点法）这些紧固方法并不是直接控制轴力的，若不按照被指定的共需那样作业的话，就有可能发生紧固不合格的危险，这一点一定要切记。以下所示为紧固力矩和轴力的关系式：T（kgmf）= 0.2F（ton）*D（mm）（

2、摩擦系数一定，f=0.2) 螺栓的紧固方法螺栓的紧固方法小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术生产技术部部NO紧固方法内 容特 征紧固的检查较容易。紧固后的检查困难。再使用次数被限制。永久伸长较少，螺栓可再使用。由于在紧固的范围内不能进行，所以几乎不能进行实用化3与螺栓的旋转角度相对应的上升率（t/0）的变化，屈服点可以检测出来，利用这一点进行紧固的方法。在紧固时，平时测量力矩的上升率是很必要的。 力矩勾配法（屈服点法）力矩法1由于在塑性区域紧固，所以摩擦系数的影响小。因为得到高轴力，使用螺栓的根数减少，降低型号也有可能利用螺栓的旋转角和轴力的一定关系，用力矩法紧固到角

3、度计测开始点，然后再紧固到规定的角度的方法。旋转角度法2利用紧固力矩和螺栓轴力的一定关系，用所定的力矩来紧固的方法。因紧固的管理较容易，古作为紧固法的主流。摩擦系数的偏差较大，螺栓耐力的60%70%被使用。紧固力矩的测定方法紧固力矩的测定方法小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部 紧固力矩的测定方法主要有以下方法：（1） 返回力矩测定法（2） 增紧力矩测定法（3） 标记测定法 在通常的生产线上，根据（2）增紧力矩测定法进行一般性的检查。张力张力张力张力 螺纹连接件中的力螺纹连接件中的力夹紧力夹紧力剪切力剪切力剪切力剪切力抗张力抗张力抗张力抗张力小松山推工程机

4、械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部这这必须必须避免避免!剪切力剪切力剪切力剪切力张应力张应力张应力张应力小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部测量拧紧效果测量拧紧效果我们测量施加的扭矩我们测量施加的扭矩我们想要测得的是夹紧力我们想要测得的是夹紧力小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部扭矩扭矩 T=Fx r2rFTarFTbTa=2FrTb=Fr即得出即得出 Ta= 2 Tb小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部所施加的扭矩和夹紧力之间的关系所施加的扭矩和夹紧力之

5、间的关系螺纹付的摩擦力螺纹付的摩擦力夹紧力夹紧力螺栓头下的摩擦力螺栓头下的摩擦力50 %10 %40 %小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部夹紧力夹紧力抗拉强度极限抗拉强度极限屈服强度极限屈服强度极限螺栓连接件的特性螺栓连接件的特性角度角度小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部夹紧力夹紧力摩擦力对夹紧力的影响摩擦力对夹紧力的影响摩擦力摩擦力润滑后的螺栓坏的螺纹普通小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部扭矩扭矩屈服应力极限屈服应力极限螺栓连接的特性螺栓连接的特性夹紧力夹紧力 高摩擦力低摩

6、擦力普通小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部 事例剖析事例剖析 98年年11月底至月底至12月初，装配月初，装配线平台工位结合螺栓部位频繁出现线平台工位结合螺栓部位频繁出现螺栓在未达到力矩目标值出现螺栓螺栓在未达到力矩目标值出现螺栓缩径现象。缩径现象。 经过对螺栓及扭力扳手检验，经过对螺栓及扭力扳手检验，均未发现不正常情况均未发现不正常情况小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部黄油及抛丸小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部原因图例分析原因图例分析螺纹副结果摩擦系数fT =f F D在

7、力矩不变的情况下，摩擦力f减小，轴向力 F相应增大。螺栓标识系统螺栓标识系统生产商生产商第一个数第一个数 = 1/100 的最小抗张的最小抗张应力应力 (N/mm2) 第二个数第二个数 = 抗张应力与屈服之抗张应力与屈服之间间 的关系的关系 0.8 = 80%两数相乘得出屈服应力两数相乘得出屈服应力 800* 0.8 = 640 N/mm2 公制螺纹公制螺纹小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部抗拉强度抗拉强度 / 屈服屈服应力应力 N/mm拉伸度拉伸度抗拉应力抗拉应力100* 8=800 N/mm2屈服应力屈服应力800* 0,8=640 N/mm2屈服屈

8、服失效失效弹性区弹性区抗拉强度抗拉强度75 %小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部螺纹类型螺纹类型 M公制公制 UNF英制细螺纹英制细螺纹 UNC英制粗螺纹英制粗螺纹M6 = 6mm套筒对边尺寸套筒对边尺寸12 mm推荐扭矩推荐扭矩见工具目录第见工具目录第9页页螺栓等级螺栓等级螺纹螺纹5.88.810.9 M30,77Nm1,20Nm1,70Nm M66,10Nm9,80Nm14,0NmM1029,0Nm47,0Nm65,0Nm小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部扭矩扭矩角度角度贴合点贴合点扭矩扭矩角度角度贴合点贴合点

9、硬连接硬连接 720 度度 (ISO 5393)X NmX Nm 720 度度小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部硬连接和软连接硬连接和软连接目标目标均值变量均值变量扭矩扭矩角度角度过扭过扭贴合点贴合点硬硬软软小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部“完美的手测扭矩完美的手测扭矩”动力工具动力工具输出扭矩输出扭矩 92949192949292X=92,43s=1,13“完美完美” 手测扭矩手测扭矩 103 106 103 100 100 103 100X=102,14s=2,27T (Nm)时间时间204060801001

10、10120(A)工具输出工具输出 (动态扭矩动态扭矩)(B) “完美完美” 手测扭矩手测扭矩 (静态扭矩静态扭矩)原因:静态摩擦力小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部如何在一个连接件上测量动态和静态扭矩如何在一个连接件上测量动态和静态扭矩动态扭矩动态扭矩 : 在安装同时用在线式扭矩传感器测量在安装同时用在线式扭矩传感器测量 静态扭矩静态扭矩 : 安装后用扭矩扳手测量安装后用扭矩扳手测量小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部装配手测(动态)(静态) 102.6 112 102.6 110 101.4 111 101.2 1

11、10 102.4 113 100.9 109 102.1 110 102.4 111 101.0 113 101.8 112 101.84 111.1 0.67 1.4 2.01 4.1 均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma硬连接硬连接小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma装配手测(动态)(静态) 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 0.

12、21 2.8 0.63 8.3 软连接软连接小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部使用测力扳手时可能会出现的问题使用测力扳手时可能会出现的问题只能检查扭矩是否太低只能检查扭矩是否太低同时测量了静态扭矩同时测量了静态扭矩操作者不使用它们操作者不使用它们 必须定期校准必须定期校准测力扳手有一个很大的误差测力扳手有一个很大的误差小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部扭矩和角度扭矩和角度 OK扭矩扭矩角度角度扭矩扭矩 = OK角度角度 = OK小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部扭矩扭矩 OK

13、, 角度过低角度过低扭矩扭矩角度角度扭矩扭矩 = OK角度角度 = 过低过低扭矩扭矩 = OK角度角度 = OK小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部扭矩扭矩 OK, 角度过高角度过高扭矩扭矩 = OK角度角度 = 过高过高扭矩扭矩 = OK角度角度 = 过低过低扭矩扭矩 = OK角度角度 = OK扭矩扭矩角度角度小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部未来的拧紧新技术未来的拧紧新技术有超声波的有超声波的MACS Plus适合于大量生产适合于大量生产用超声波测量应力用超声波测量应力小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限

14、公司 - 生产技术部生产技术部拧紧的精度拧紧的精度小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部精度精度目标目标高精度低精度扭矩扭矩6 sigma(99,7 %)6 sigma(99,7 %)扭矩扭矩扭矩扭矩拧紧数拧紧数拧紧数拧紧数小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部正态分布正态分布, 高斯曲线高斯曲线2s=68%4s=94%6s=99,7%频率频率扭矩扭矩x小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部Cp频率频率扭矩扭矩+/- 3s客户标准客户标准最小极限最小极限 (LO)客户标准客户标准最大极限最大极限 (HI)小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部Cpk频率频率扭矩扭矩3s客户规定客户规定最大极限最大极限 (HI)HI-AVE客户规定客户规定最小极限最小极限 (LO)AVE-LO3s小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部Cp & Cpk高高 Cp-值值低低 Cpk-值值高高 Cp & Cpk-值值注意注意! 根据定义如果根据定义如果Cp值低，则不可能得到高的值低，则不可能得到高的Cpk值值小松山推工程机械有限公司小松山推工程机械有限公司 - 生产技术部生产技术部计算计算 Cpk