螺栓连接基本知识

1基本拧紧技术2螺栓连接广泛应用在工业产品的装配中拧紧技术为什么使用螺栓连接

装配简单拆卸方便效率高成本低4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5螺栓连接的受力剪切拉伸6为了拧紧螺栓,必须施加力以便拧紧螺母/螺丝7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FTFFFF8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9JointDiagrams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10JointDiagrams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δ2

11连接图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12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13The50-40-10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%14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%15一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16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17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.弹性松弛会影响夹紧力材料弹性松弛会使夹紧力衰减!Time19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20Jointcharacteristicscanalsodefinethetooltyperequired(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22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23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24

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25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26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受静态摩擦力影响操作者不喜欢使用(生产效率低、人机工程问题)必须定期校准测力扳手的误差大27扭矩和角度

OK扭矩角度扭矩=OK角度=OK28扭矩

OK,角度过低扭矩角度扭矩=OK角度=过低扭矩=OK角度=OK29扭矩

OK,角度过高扭矩=OK角度=过高