基本拧紧技术课件

基本拧紧技术课件1第一部分拧紧基本概念第二部分连接类型第三部分扭矩测量第一部分拧紧基本概念第二部分连接类型第三部分扭矩测量2第一部分拧紧基本概念内容螺纹紧固件什么是连接件？扭矩，摩擦力和夹紧力的关系关于扭紧的几个基本概念抗拉强度和屈服点第一部分拧紧基本概念内容31.螺纹紧固件1.螺纹紧固件4哪种装配方法最普遍？焊接粘接铆接用螺丝和螺栓拧紧哪种装配方法最普遍？焊接5使用螺丝和螺栓拧紧！设计简单零部件标准化装配简单，拆卸方便（可逆）效率高成本低可控（螺栓张力可控）!Butwhy?使用螺丝和螺栓拧紧！设计简单!Butwhy?62.什么是连接件？2.什么是连接件？7什么是连接件？螺丝/螺栓螺母连接部件连接件受到不同外部力的影响什么是连接件？螺丝/螺栓螺母连接部件连接件受到不同外部力的影8应用场所举例车轮螺栓法兰发动机输配电线杆手表应用场所举例车轮螺栓9夹紧力，拉伸力和剪切力剪切力剪切力拉伸力拉伸力夹紧力夹紧力，拉伸力和剪切力剪切力剪切力拉伸力拉伸力夹紧力103.扭矩，摩擦力和夹紧力3.扭矩，摩擦力和夹紧力11紧固件中的螺纹产生了夹紧力，使得部件结合在一起旋转螺丝/螺栓将拉伸螺丝/螺栓拉伸螺丝/螺栓使部件加紧连接件力的夹紧力是拧紧中所求的力紧固件中的螺纹产生了夹紧力，使得部件结合在一起旋转螺丝/螺栓12我们能够测量的是扭矩T夹紧力是我们想要得到的夹紧力是我们想得到的，但是它非常难测量.扭矩

容易测量和运用螺纹紧固件–

扭矩我们能够测量的是扭矩T夹紧力是我们想要得到的夹紧力是我们想得13为了拧紧螺栓,必须施加力以便拧紧螺母/螺丝为了拧紧螺栓,必须施加力以便拧紧螺母/螺丝14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力(F),力臂(L)=扭矩(M)但是,夹紧力,15螺纹副力的摩擦力夹紧力螺丝/螺栓头部下表面的摩擦力50%10%40%扭矩施加(100%)，其夹紧力得到…‘通常情况’扭矩100%螺纹副力的摩擦力夹紧力螺丝/螺栓头部下表面的摩擦力50%101650–40–10规则扭矩100%90%的扭矩用于克服摩擦力产生夹紧力10%螺纹副中40%螺栓头下摩擦力50%50–40–10规则扭矩100%90%的1740%20%40%40%40%塑料垫圈螺纹副中的摩擦力夹紧力螺栓头/螺丝头下面的摩擦力改变摩擦力–塑料垫圈40%20%40%40%40%塑料垫圈螺纹副中的摩擦力18螺纹里的润滑改变摩擦力–加润滑螺纹里的润滑改变摩擦力–加润滑1950%20%30%50%30%螺纹里加润滑夹紧力扭矩和夹紧力的关系螺栓头/螺丝头下面的摩擦力螺纹副中的摩擦力50%20%30%50%30%螺纹里加润滑夹紧力扭矩20摩擦力减小会导致...50%20%30%...过拧！摩擦力减小会导致...50%20%30%...过拧！21改变摩擦力–

生锈的螺栓生锈的螺栓改变摩擦力–生锈的螺栓生锈的螺栓2250%0%50%50%50%生锈的螺栓夹紧力扭矩和夹紧力的关系螺栓头/螺丝头下面的摩擦力螺纹副中的摩擦力50%0%50%50%50%生锈的螺栓夹紧力扭矩和夹234.抗拉强度和屈服点4.抗拉强度和屈服点2411.BTensileStrength/Yield

抗拉强度/屈服点Stress（受力）N/mm²Elongation%

（拉伸度）Tensilestress

（抗拉强度）100X

8=800N/mm2Yieldstress

(屈服应力）800X0,8=640N/mm2Yield

（屈服点）Failure

（失效）Elastic

part

（弹性变形区）

Tensilestrength抗拉强度75%11.BTensileStrength/Yield

抗25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.螺栓标识系统生产商公制螺纹.26Recommendedtorquelevels

螺栓的推荐扭矩Recommendedtorquelevels螺栓的推27第二部分连接类型你需要学习并能解释如下概念：软连接，硬连接过拧和均值偏差弹性衰减应用举例第二部分连接类型你需要学习并能解释如下概念：28Tighteningcycle

螺栓扭紧过程定义Rundown快速旋进Torque扭矩Angle角度Elastic

area线性区constant

slope

斜率Finding寻帽yieldpoint

屈服点ΔTΔαPlasticzone塑变区Final

最终扭紧基本定义：Fastenerfinding(Searchsocket)

寻帽Rundown

快速旋进Final

最终扭紧Elasticarea.线性区Semi-elasticarea.半线性区Plasticzone.塑变区Tighteningcycle螺栓扭紧过程定义Run29ISO5393

螺栓连接的硬度硬连接α

<30°中性连接30<α<720°软连接α

>720°扭矩100%螺栓开始受力

<30°>720°α,

角度硬软05%达到目标扭矩

ISO5393螺栓连接的硬度硬连接扭矩100%螺栓开始受力30拧紧角度:φ贴合面贴合面的扭矩通常是最终扭矩的10%拧紧角度:φ贴合面贴合面的扭矩通常是最终扭矩的10%31扭矩=OK拧紧角度:φ贴合面后到最终拧紧都有一个角度扭矩=OK拧紧角度:φ贴合面后到最终拧紧32硬连接

(根据toISO5393)30°Maximum贴合面硬连接(根据toISO5393)30°Maximu33扭矩(Nm)角度(degrees)贴合面硬连接拧紧角<30°目标扭矩<30硬连接扭矩(Nm)角度(degrees)贴合面硬连接目标扭矩<34硬连接举例夹紧力陡峭的斜面角度小角度变化硬连接举例夹紧力陡峭的斜面角度小角度变化35720°Minimum贴合面软连接

(根据ISO5393)720°Minimum贴合面软连接(根据ISO53936扭矩(Nm)角度(degrees)贴合面软连接拧紧角度>720°目标>720软连接扭矩(Nm)角度(degrees)贴合面软连接目标>737软连接举例夹紧力缓和的斜面Angle大角度变化软连接举例夹紧力缓和的斜面Angle大角度变38软连接拧紧角度大于720°实际连接件硬连接拧紧角度小于30°很少连接件小于30°很少连接件大于720°大多数连接件拧紧角度都是在30和720°之间为何我们需要这样的定义？软连接实际连接件硬连接很少连接件小于30°很少连接件大于39“过扭”10Nm8Nm工具扭矩设定为9Nm.在软硬连接上有不同扭矩结果“过扭”10Nm8Nm工具扭矩设定为9Nm.40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41过扭和均值偏差如何降低均值偏差?工具选择(脉冲式工具/直趋扳手)降低工具速度“Two-step”替代“one-step”拧紧减少第一步设定的扭矩其它建议?过扭和均值偏差如何降低均值偏差?42拧紧策略:1234预拧紧拧紧策略:1234预拧紧4312347865预拧紧12347865预拧紧441234最终扭矩!1234最终扭矩!4512345678最终扭矩!拧紧=OK!12345678最终扭矩!拧紧=OK!46拧紧策略拧紧策略47第三部分扭矩测量包含以下内容:静态扭矩动态扭矩测量分析第三部分扭矩测量包含以下内容:48扭矩测量静态动态扭矩测量静态动态49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5051模拟扭矩扳手51模拟扭矩扳手52数字扭矩扳手52数字扭矩扳手外部测量扳手

外部测量扳手

53动态测量动态测量54静态峰值vs动态峰值动态扭矩(Nm)92949192949292X=92,43=1,13静态扭矩(Nm)103106103100100103100X=102,14=2,27扭矩(Nm)时间20406080100110120工具输出（动态扭矩）扭力扳手、（静态扭矩）原因:静态摩擦力静态峰值vs动态峰值动态扭矩扭矩(Nm)时间2040655 装配 手测

(动态) (静态) 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 标准偏差

(Sigma) 3Sigma硬连接 装配 手测均值 硬连接56均值 标准偏差

(Sigma)3Sigma 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 0.21 2.8 0.63 8.3软连接均值 装配 手测软连接57弹性释放，扭矩衰减60-70%的衰减发生在30毫秒以内时间牛米衰减工具断开弹性释放，扭矩衰减60-70%的衰减发生在30毫秒以内时间58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同时测量了静态扭矩操作者不使用它们(生产效率低)必须定期校准测力扳手有一个很大的误差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59基本拧紧技术课件60基本拧紧技术课件基本拧紧技术课件62第一部分拧紧基本概念第二部分连接类型第三部分扭矩测量第一部分拧紧基本概念第二部分连接类型第三部分扭矩测量63第一部分拧紧基本概念内容螺纹紧固件什么是连接件？扭矩，摩擦力和夹紧力的关系关于扭紧的几个基本概念抗拉强度和屈服点第一部分拧紧基本概念内容641.螺纹紧固件1.螺纹紧固件65哪种装配方法最普遍？焊接粘接铆接用螺丝和螺栓拧紧哪种装配方法最普遍？焊接66使用螺丝和螺栓拧紧！设计简单零部件标准化装配简单，拆卸方便（可逆）效率高成本低可控（螺栓张力可控）!Butwhy?使用螺丝和螺栓拧紧！设计简单!Butwhy?672.什么是连接件？2.什么是连接件？68什么是连接件？螺丝/螺栓螺母连接部件连接件受到不同外部力的影响什么是连接件？螺丝/螺栓螺母连接部件连接件受到不同外部力的影69应用场所举例车轮螺栓法兰发动机输配电线杆手表应用场所举例车轮螺栓70夹紧力，拉伸力和剪切力剪切力剪切力拉伸力拉伸力夹紧力夹紧力，拉伸力和剪切力剪切力剪切力拉伸力拉伸力夹紧力713.扭矩，摩擦力和夹紧力3.扭矩，摩擦力和夹紧力72紧固件中的螺纹产生了夹紧力，使得部件结合在一起旋转螺丝/螺栓将拉伸螺丝/螺栓拉伸螺丝/螺栓使部件加紧连接件力的夹紧力是拧紧中所求的力紧固件中的螺纹产生了夹紧力，使得部件结合在一起旋转螺丝/螺栓73我们能够测量的是扭矩T夹紧力是我们想要得到的夹紧力是我们想得到的，但是它非常难测量.扭矩

容易测量和运用螺纹紧固件–

扭矩我们能够测量的是扭矩T夹紧力是我们想要得到的夹紧力是我们想得74为了拧紧螺栓,必须施加力以便拧紧螺母/螺丝为了拧紧螺栓,必须施加力以便拧紧螺母/螺丝75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力(F),力臂(L)=扭矩(M)但是,夹紧力,76螺纹副力的摩擦力夹紧力螺丝/螺栓头部下表面的摩擦力50%10%40%扭矩施加(100%)，其夹紧力得到…‘通常情况’扭矩100%螺纹副力的摩擦力夹紧力螺丝/螺栓头部下表面的摩擦力50%107750–40–10规则扭矩100%90%的扭矩用于克服摩擦力产生夹紧力10%螺纹副中40%螺栓头下摩擦力50%50–40–10规则扭矩100%90%的7840%20%40%40%40%塑料垫圈螺纹副中的摩擦力夹紧力螺栓头/螺丝头下面的摩擦力改变摩擦力–塑料垫圈40%20%40%40%40%塑料垫圈螺纹副中的摩擦力79螺纹里的润滑改变摩擦力–加润滑螺纹里的润滑改变摩擦力–加润滑8050%20%30%50%30%螺纹里加润滑夹紧力扭矩和夹紧力的关系螺栓头/螺丝头下面的摩擦力螺纹副中的摩擦力50%20%30%50%30%螺纹里加润滑夹紧力扭矩81摩擦力减小会导致...50%20%30%...过拧！摩擦力减小会导致...50%20%30%...过拧！82改变摩擦力–

生锈的螺栓生锈的螺栓改变摩擦力–生锈的螺栓生锈的螺栓8350%0%50%50%50%生锈的螺栓夹紧力扭矩和夹紧力的关系螺栓头/螺丝头下面的摩擦力螺纹副中的摩擦力50%0%50%50%50%生锈的螺栓夹紧力扭矩和夹844.抗拉强度和屈服点4.抗拉强度和屈服点8511.BTensileStrength/Yield

抗拉强度/屈服点Stress（受力）N/mm²Elongation%

（拉伸度）Tensilestress

（抗拉强度）100X

8=800N/mm2Yieldstress

(屈服应力）800X0,8=640N/mm2Yield

（屈服点）Failure

（失效）Elastic

part

（弹性变形区）

Tensilestrength抗拉强度75%11.BTensileStrength/Yield

抗86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.螺栓标识系统生产商公制螺纹.87Recommendedtorquelevels

螺栓的推荐扭矩Recommendedtorquelevels螺栓的推88第二部分连接类型你需要学习并能解释如下概念：软连接，硬连接过拧和均值偏差弹性衰减应用举例第二部分连接类型你需要学习并能解释如下概念：89Tighteningcycle

螺栓扭紧过程定义Rundown快速旋进Torque扭矩Angle角度Elastic

area线性区constant

slope

斜率Finding寻帽yieldpoint

屈服点ΔTΔαPlasticzone塑变区Final

最终扭紧基本定义：Fastenerfinding(Searchsocket)

寻帽Rundown

快速旋进Final

最终扭紧Elasticarea.线性区Semi-elasticarea.半线性区Plasticzone.塑变区Tighteningcycle螺栓扭紧过程定义Run90ISO5393

螺栓连接的硬度硬连接α

<30°中性连接30<α<720°软连接α

>720°扭矩100%螺栓开始受力

<30°>720°α,

角度硬软05%达到目标扭矩

ISO5393螺栓连接的硬度硬连接扭矩100%螺栓开始受力91拧紧角度:φ贴合面贴合面的扭矩通常是最终扭矩的10%拧紧角度:φ贴合面贴合面的扭矩通常是最终扭矩的10%92扭矩=OK拧紧角度:φ贴合面后到最终拧紧都有一个角度扭矩=OK拧紧角度:φ贴合面后到最终拧紧93硬连接

(根据toISO5393)30°Maximum贴合面硬连接(根据toISO5393)30°Maximu94扭矩(Nm)角度(degrees)贴合面硬连接拧紧角<30°目标扭矩<30硬连接扭矩(Nm)角度(degrees)贴合面硬连接目标扭矩<95硬连接举例夹紧力陡峭的斜面角度小角度变化硬连接举例夹紧力陡峭的斜面角度小角度变化96720°Minimum贴合面软连接

(根据ISO5393)720°Minimum贴合面软连接(根据ISO53997扭矩(Nm)角度(degrees)贴合面软连接拧紧角度>720°目标>720软连接扭矩(Nm)角度(degrees)贴合面软连接目标>798软连接举例夹紧力缓和的斜面Angle大角度变化软连接举例夹紧力缓和的斜面Angle大角度变99软连接拧紧角度大于720°实际连接件硬连接拧紧角度小于30°很少连接件小于30°很少连接件大于720°大多数连接件拧紧角度都是在30和720°之间为何我们需要这样的定义？软连接实际连接件硬连接很少连接件小于30°很少连接件大于100“过扭”10Nm8Nm工具扭矩设定为9Nm.在软硬连接上有不同扭矩结果“过扭”10Nm8Nm工具扭矩设定为9Nm.101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102过扭和均值偏差如何降低均值偏差?工具选择(脉冲式工具/直趋扳手)降低工具速度“Two-step”替代“one-step”拧紧减少第一步设定的扭矩其它建议?过扭和均值偏差如何降低均值偏差?103拧紧策略:1234预拧紧拧紧策略:1234预拧紧10412347865预拧紧12347865预拧紧1051234最终扭矩!1234最终扭矩!10612345678最终扭矩!拧紧=OK!12345678最终扭矩!拧紧=OK!107拧紧策略拧紧策略108第三部分扭矩测量包含以下内容:静态扭矩动态扭矩测量分析第三部分扭矩测量包含以下内容:109扭矩测量静态动态扭矩测量静态动态110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111112模拟扭矩扳手51模拟扭矩扳手113数字扭矩扳手52数字扭矩扳手外部测量扳手

外部测量扳手

114动