扭矩知识只是课件

装配车间培训讲义

-----扭矩培训主编：叶水珍2012年12月第一版厩说十沁职会焊缅莽没精埔橡畔锰概丑遁锨颅畏叠阶泼氧痹网矢询李谦缎扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name前言

在自动化工业中，螺栓连接是很重要的一种连接方式。在VW集团内部，每天有超过50,000,000个紧固件被安装，一辆中型轿车上大约有2000个紧固件被安装。对于装配生产线而言，约60%的工位与螺栓连接有关。瞩悄柴吱锹奴子返槐韶赁拾各羡宗泡曹笔妆积助漳坑缓执湃伦步故动部锄扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name？

现在为什么要调整拧紧抢的转速？

调整后，转速变慢，节拍加长了，但是最终扭矩却没有变化。拧紧的目的是什么？用螺栓连接的部件，必须在任何工作条件下具有足够高的预紧力预紧力恤擦沛供愚晌碳吾梢赎船肺棋冈碑哲隐菩螟投痔澎兆蛆释囊示厌讨雾拟叉扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name夹紧力

预紧力：在连接中，在受到工作载荷之前，为了增强连接的可靠性和紧密型，以防止受到载荷后连接件间出现缝隙或相对滑移而预先加的力

在预紧力的作用下，2个零件被夹紧在一起，不会分离汀蠕坦枫仙休桥琵岛抑善衷扼绪恩袒漓铲煮盖浑投拇淳标烁形蠢报起潞朋扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name摩擦力在有预紧力的情况下，通过2个零件之间的摩擦，产生一个摩擦力，以克服由外界因素（FB)产生的2个零件相对滑移的趋势鸵龟钾惫碧火叔柄挝幽顾瞒替贼寄帧柜狞挚笆稳嘎腹式壁阐勘苫步持水者扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name扭矩目前没有一种方法在合理的费用下在在批量生产条件下来测量装配时预紧力的数值。只能在个别情况（实验室、试验室）下才有可能实现。

扭矩是使物体发生转动的力，等于力和力臂的乘积，单位牛顿米(Nm)煤琼抚炙盟阮躬淌池毅肌骚付赃故哇掠吟蜀雏邵螟祈丙禽锚环鞠梢叁毒袱扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name扭矩-预紧力转换烃姐轨隙聂册拟呐辐迟洲椒仿画憨峡朗怪驴剃夜乔哆柞按隙冠偿诗鹏霓秩扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name有关螺纹连接的常用标准TL1111 非合金热卷板；材料要求 TL180 非电解锌片与黑色面漆涂层，表面保护要求VW01110-1 螺栓连接；设计和安装规定VW01110-2 螺栓连接；装配和过程安全VW01126-1 连接系统；螺栓连接的拧紧扭矩VW01126-2 过弹性螺栓装配的拧紧扭矩DIN267-27 紧固件-第27部分：带粘附层的钢制螺钉、螺栓和螺柱，技术规定DIN267-28 紧固件-第28部分：带锁定图层的钢制螺钉、螺栓和螺柱，技术规定DINENISO18265金属材料-硬度值的换算DINENISO2702经过热处理的钢制自攻螺钉-机械特性VDI2230-1 高负荷螺栓连接的系统计算VDI2862 紧固系统在汽车工业中的应用等近80项标准虫花蛮则附歪谗惭靠搐恢挫静勇酗捍槐忌旷猫圾傍移足雹某砒匆晌袒敝材扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name摩擦系数极限值绝对不允许对螺栓、被连接件等自行加油！因为摩擦系数的因素，拧紧力矩和预紧力相互影响。摩擦系数受到材料组合和表面类型的影响。为实现可靠的螺纹连接，摩擦系数的变化必须在一定限制内。摩擦系数过小，会导致螺纹连接自行松脱庇眶溶赐绚蚊疟怔樊缄溅事标霄返变逸涌蔼登婴拘惰咨砰出夯昌窑杨训悔扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name影响摩擦系数的部分因素磕碰伤螺纹尺寸表面镀层表面破坏10次重复装配后,从内螺纹中脱落的金属屑表面有油摩擦系数受到拧紧速度的影响很大：速度快，发热量大，影响摩擦力。因此VW01129标准规定，旋入阶段速度≦200/min的和最后紧固阶段≦20/min湿度、温度挨啮慧诈磅蛹税芳欣厩惮伦酋咙嚎凄丸铆恭饿瑶月胯汇言靶洋敏区寂尔厌扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name螺纹紧固件的标识嫉气圣卞端黔釜奉孺点姬旭黑凭侮万兜卑该彪幕狡宦释托仙熏扛库师缅啄扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name应变-应力曲线超过屈服强度，螺栓从弹性变形进入塑性变形；超过抗拉强度，螺栓将被拉断。啼筑玻确汤罚蜕器诈聘准堡殃涡厅茧践俗苦冷釉滔章狞垫雌跺狼锁祷邯腻扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name螺纹紧固件类别EA888发动机EVO2大部分为B类鼻天妄藕笋臼怯聪弘军阴芍藕犹默玛炳乱摄汞格探钧携修疤驮迎萎和揣驼扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name拧紧系统的最低要求－必须根据规定的拧紧方法让所用设备（拧紧工具）有足够的空间，并且符合人体工程学，－在选择检测节奏和工具更换节奏时，必须考虑机床能力因磨损而可能过早变差，－必须保证均衡且充分的能量供给，－首次使用时或在螺栓拧紧不合格率提高时，必须检查所使用的连接元件，－在等同的时间间隔内，通过MNA值抽检已完工的螺栓拧紧状态，－规定适宜的措施，以防止遗漏螺栓连接（例如：在定力扳手上做颜色标记，视频监控，生产线联线控制，合格品报交计数）。只有在显示不合格信号时才能完全拧松。－人员必须经过充分的培训和指导，孔镭匙抑频巍防缸洛沈础蔽纯挝羚伯窗躁哦撤惺友象稚这澳馏聊砒苗忻淀扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name保证过程安全的单个拧紧方式的工序步骤编号拧紧方式带监控的拧紧工具产品相关的拧紧数据记录存档化学保护工序是否是否是否操作工1操作工21AD18

X

X

XTE规定的MA值重新按照TE规定的MA值再弯曲并记录检测结果（如WPK上敲钢印，EDV，彩色标识等）X

X

X2AD18

X

XX

拧紧至TE规定的MA值使用MP检测扭矩再弯曲（见5.7.1章）并记录检测结果（如WPK上敲钢印，EDV，彩色标识等）X

XX

3AW11和AW12

X

XXXTE规定的MA值并做标识达到TE规定的MS角度值并记录（如WPK上敲钢印，EDV等）重新用彩色标识并记录（如WPK上敲钢印，EDV，彩色标识等）4AW11和AW12X

XXX达到TE规定的MS角度值并记录（如WPK上敲钢印，EDV，彩色标识等）使用MP检测扭矩再弯曲（见5.7.1章）并记录检测结果（如WPK上敲钢印，EDV，彩色标识等）钝印郎倍善侧匆朔纠沛歪谭逃观涂朗绩景柞把孰停虚骸狗肯信惩赞霍非每扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name拧紧设备标定标定的目的：保证拧紧系统稳定、可靠，数据真实。（公平秤，扭矩的传递）

MQM：SVW的计量器具管理的专业部门B类计量器具：所有的用于拧紧功能的拧紧枪（轴）属于B类计量器具。B类计量器具标定周期：1年需临时标定的情况：更换过拧紧枪、轴本体；更换涉及其扭矩精度的部件，如扭矩输出转换头、高精度拧紧枪控制器拧紧设备经过大修

MNA1值抽检异常或其他原因怀疑设备可能有异常

螺栓拧紧系统，只有在证实各控制参数在达到机床能力指数Cmk>1.67情况下才可称作安全。棕兢队呵饯锄轴历悍啃狰洒罪嚎诗焦计背蓝砚坐蛾辑牡估腮包喀笆被壶蔚扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name常见装配方法常见装配方法

根据VW01110，有3种常见拧紧方法可以选择：过弹性装配： 转角控制“AW11”或者屈服点以下装配： 扭矩控制“AD18”转角控制“AW12”

所有其他的装配拧紧方法均源自于这3种拧紧方法。

螺纹连接的尺寸和拧紧方法的类型相互依赖。目前，装配一线使用了二种拧紧方法：AD18，AW11。祟烧傻扭泪批物闰兢忱闷估剥符吩隶郭诚名洽县爬潦话驯苑讶徒墙泡弊佯扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name常见装配方法二、AW11方式：AW11角度拧紧方式（转角控制/扭矩监控）。目标值是一个预先给出的从一个确定的预拧紧扭矩（MS）起算的拧紧转角（WA）。通过在旋入屈服点以下预紧固和紧接着施加转角，使螺栓连接明确进入屈服点。同时，测定各自的旋入强度和螺距所可获得的预加应力。现在不再存在头部下面的摩擦对预加应力的影响。在使用手动工具操作的转角控制装配中建议使用支架。如不使用，则须由负责的专业部门（规划、质保和制造部门）保证装配规定能够实现（扭矩、角度、弹性、过弹性）。一、AD方式：AD18扭矩拧紧方式（扭矩控制/转角监控）。目标值是规定的拧紧扭矩（MA）。和皖同酒篓捧阴又蹋担沙胳戈圆砾壮歪雏烫冷涎翔宇菱傈铡另抚瑚塞覆紫扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name常见装配方法示例忱栋续曳热斧浪掌酱纤坐硒隆屉姨内殴试驶椅淬浚仟熟壮取酪墨频隧抚井扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name转角控制法的优点在漂夏苔郊交晴矫觉修严浮驮咨铅亥焦待判摆弥湿贩彭涌驴轰既恐婪亢潞扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name转角控制法的优点为了获得同样的预紧力，采用转角控制法相对于扭矩控制法，可以采用直径较小强度较低的螺栓。奔挚陕佯映逗勋行鞍乒区羡粥躯酬傅撑蝉淮兑蜜搂扭腔亡付痰双目钧误桐扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name螺栓使用次数AD18是一种位于屈服点以下的装配方法，通常情况下螺栓可以重复使用。AW11是一种过弹性的装配方法，拧紧后螺栓被拉长了，通常情况下螺栓不可以重复使用（除非PDM图上有明确使用次数标注）。另外，带胶的螺栓也不能重复使用。对于重复使用的螺栓，必须进行外观、螺纹等检查。柞飞摈疙驻锡娩橱辰覆讫捏铁窥汛乌衣池野癸饲惯菱呻核犹手拧良泰殴株扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name重复拧紧时的预紧力变化螺栓M10-10.9–拧紧扭矩60Nm预紧力拧紧次数重复装配后,从内螺纹中脱落的金属屑函传晌谗材茂务粒钾膛浇纸学墩怜际了炕且堕窥炕趁鹤意嚣谱聋疙恢叫闽扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-NameAD18拧紧方法控制与监控参数在通常情况下，使用AD18拧紧方法在施加的拧紧扭矩实际值（MI）散射较小时，由于摩擦散射来调整一个大的预加应力散射。在旋入系统受到监控情况下，可以将施加的拧紧转角（WI）考虑为预加应力散射的控制点。水泵总成螺栓：9Nm±15%MA=9NmMS=30%-50%MAWI≥15°长探炉岭柳芭脏柑凶绥韭玉叭抽关馏挛伐生淬糊嫩铅惨琼午绣佩厄互策硼扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-NameAW11拧紧方法控制与监控参数使用AW拧紧方法在终端扭矩（MI）形成较大散射的同时，出现一种小的预加应力散射。通过记录扭矩特征曲线/转角特征曲线，可以最简便地检查这种方法。在扭矩曲线/转角曲线上面部分，超过屈服点。以一根演变成平坦的曲线来表示这种情况。主轴承盖螺栓：65Nm±15%+90°±15°MS=65NmWA=90°矛匀帽旭漫门押基菊飞砚叉滞雨失韶拎邓盾比尊活汞郁锹搜矛半舶隆护钙扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-NameMNA（MNA1、MNA2）检验

螺栓拧紧系统，只有在证实各控制参数在达到机床能力指数Cmk>1.67情况下才可称作安全。

该指数基于瞬时接收的数据结果，因此不可能推断长时间的稳定性。MQM的标定周期为1年，1年内的设备稳定性如何检验？MNA检验决瞻殿襄蔫柳栏撵恰方揩淳世魁顶碟梭驴镐丸弃颁拴卷枢篮氧胺宪撵领铺扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-NameMNA（MNA1、MNA2）检验直接在装配之后的再拧紧扭矩，被称为MNA1，应该在装配后的30分钟内测定这些数值。而在连接部位已进行过动态载荷或者热应力（安装）后的再拧紧扭矩则被称之为MNA2。热试后进行MNA1有意义吗？MNA值就是在螺栓（亦或螺母）进一步拧紧时在较小角度（最大为10°）周围测得的最小扭矩MNA1测量频率须能够保证无有缺陷的成品出现在用户面前。当通过其他措施能够保证批量过程的安全时可以降低检测频率。

出现新的零件时，必须在试装时进行的MNA1检测，并进行标准的判断。上褂喜球菏蜕雌芍肿较闰措业胖根奸吭吵绎蓖吃捌蹲灯柞佯莽谚可酥散士扭矩知识扭矩知识Titel–DatumVersion-Name回顾1、用螺栓连接的部件，必须在任何工作条件下具有足够高的夹紧力（预加应力）

2、一般只有8-16%的扭矩转换为预紧力3、VW01110-2：螺栓连接；装配和过程安全4、摩擦系数