调试工培训课件常用材料基础知识

常用材料基础知识江淮汽车乘用车总装调试工培养课件-基础篇主讲：朱康良

2010-09-19第一章标准件篇第二章螺纹拧紧篇第三章其它材料篇内容提要第一章标准件篇第二章螺纹拧紧篇第三章其它材料篇汽车常用螺纹紧固件主要包括：螺栓、螺柱、螺钉、螺母、螺钉、螺塞、

弹簧垫圈、平垫圈、锯齿垫圈

扩口式管接件、卡套式管接头体、锥形管接头体等。标准件体系◆韩标件系统瑞风、瑞鹰、同悦、和悦◆汽标件系统宾悦、同悦、和悦◆非标件系统怎么识别？45公称直径10黄色14黄色螺母：13469－12001

13468－1400113141－16001螺栓：11290－0616111254－1030311254－10353

11251－1045111251－10301韩标件篇1—韩标件图号通常有10位，以1开始，1****-*****，特殊的有后缀字母结构类型公称直径螺柱长度外观颜色主分组号主分组号：11——螺栓11415、11290…12——螺钉12431、12492…13——螺母、垫片13270、13385、13602…韩标件螺栓结构形式：1、无垫片螺栓：六角螺栓11201法兰螺栓11401，11407，11415，114162、螺栓+弹垫：1123*-、1124*-3、螺栓+弹垫+平垫：1125*-，1129*-，11300-，11263-公称直径：05、06、08、10、12、14、16….长度：08、10、12、14、16、18、20、25、28、30、35、40、45、50….小提示：如果是螺母、垫片，则长度为00公称直径和套筒大小的关系？8、10、12、14、17、19、22….外观颜色1、五彩：金黄色，图号末位为1如：11290-061612、黑色：图号末位为3如：11415-061633、银白色：镀达克罗处理后的颜色，无法体现在图号上标准件性能等级韩标件：提示：韩标件在图号第5位体现级别差异例：1125*系列练习11415-0616311233-0820111251-10303汽标件篇Q图号以Q开始，Q*******，特殊件图号中夹杂字母结构类型公称直径螺柱长度大类：1螺栓、2螺钉、3螺母、4垫片变更代号例：Q1460616Q33012汽标件螺栓结构形式：1、无垫片螺栓六角螺柱Q150…、Q151…六角法兰Q180…、Q184…、Q186…2、螺栓+垫片：平垫组合Q140…、弹垫组合Q142…3、螺栓+弹垫+平垫：Q146…标准件性能等级及标记（螺纹强度）注：进口标准件（日/韩）汽标件：螺栓：3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9螺母：8、9、10…螺纹标记的含义：1）8.8第一个数：表示公称抗拉强度的1/100（即最大抗张应力N/mm2)100×8=800N/mm2第二个数：表示公称屈服强度与公称抗拉强度比值的关系（即屈强比）0.8=80%两数相乘得出其屈服强度：800*0.8=640N/mm22）BUFO：表示生产商3）M：表示公制螺纹抗拉应力：100×8=800N/mm2屈服应力：800×0.8=640N/mm2应力

N/mm²拉伸度屈服失效弹性区抗拉强度80%抗拉强度/屈服：材料标准：等级性能：N/mm2

3932282322——HRB（min)——898279716752HRB（min)4439373432——HRC（max)——99.595HRB（max)洛氏硬度HR89101212——20—2225min伸长率%1100940720660640480420300340240190min1080900720640640480400300320240180公称12001000900800600500400300N/mm2公称抗拉强度12.910.99.88.8d＞16

8.8d≤16

6.85.85.64.84.63.6机械物理性能屈服点屈服强度等级性能：日/韩标准对应中国标准螺栓强度计算：附表：螺纹有效面积AS标准件特殊特性1、搭铁特性（搭铁螺栓不可用普通螺栓代替）2、自锁特性3、导向特性4、刮渣特性5、垫片接触面积第一章标准件篇第二章螺纹拧紧篇第三章其它材料篇螺纹连接是机械零部件之间结合的最常用方式之一。与铆接、焊接等结合方式相比，具有装配与维修的方便性，也是标准化程度最高的机械零件。

理论上了解螺纹拧紧的基本知识，

便于在实际装配作业时有意识的

控制，提升拧紧力矩质量为技术人员制定拧紧力矩标准和

工具选型提供了参考

螺纹拧紧原理及控制1.螺纹拧紧原理2.拧紧力矩控制方法

3.拧紧力矩的管理基础

2-1螺纹拧紧原理①螺纹原理②螺纹拧紧③螺纹紧固件中的受力情况④拧紧力矩和紧固轴力的关系⑤影响预紧力因素⑥紧固件拧紧的实质①螺纹原理螺距外螺纹内螺纹以倾斜角β的线，围绕圆柱或圆锥运动时，圆柱或圆锥上就形成了螺旋线。沿着螺旋线产生的沟漕和突起物就是螺纹。圆柱的外侧螺纹叫外螺纹。圆柱的内侧螺纹叫内螺纹。螺纹是内、外一组同时使用的。螺纹主要参数螺距P:相连两个螺纹顶尖的距离。导距L:螺纹旋转一周时，螺纹上一点沿轴线方向前进的距离。注:一条螺旋线产生的螺纹叫单头螺纹，螺距与导距相等。两条或两条以上的等间隔的螺旋线产生的螺纹叫多头螺纹。导距=n×螺距螺纹主要参数米制螺纹内螺纹外螺纹螺纹有效直径:②螺纹拧紧拧紧是用螺栓、螺母把零件连接起来，不能松动。为了不让其松动，必须在螺栓上施加一个叫“轴向力”的适当拉力（拧紧力）。实际作业中，因为直接测量轴向力困难，所以螺栓、螺母拧紧时，用“扭矩”代替。我们施加扭矩T我们将得到夹紧力FTFFFF③螺纹紧固件中的受力情况螺纹紧固件受力分析：张力（轴力）F夹紧力剪切力剪切力张力（轴力）F支承面摩擦力Fw螺纹副摩擦力Fs剪切力剪切力张力张力这必须避免!所施加的扭矩和夹紧力之间的关系：10%当对螺母施加力时，将产生力矩：T=F×r其中：Ta=F×2r=2Tb拧紧力矩的组成：1）支承面摩擦力矩TW2）螺纹副摩擦力矩TST=Ts+Tw注：轴向力所产生的力矩为零。螺纹副摩擦力矩TS支承面摩擦力矩TW轴力轴力紧固轴力Ff

（预紧力）的计算：

其中，K：扭矩系数，与支承面粗糙度和润滑情况、螺纹副精度和润滑情况等有关。T=KFfdFf=T/Kd弹性区域内Fmax弹性区FminKmaxKmin塑性区紧固力矩T紧固轴力Ff④拧紧力矩和紧固轴力的关系在采用同一扭矩紧固时：Ⅰ、摩擦系数上升，K值变大，则预紧力Ff不足Ⅱ、摩擦系数下降，K值变小，则预紧力Ff增大，可导致螺纹连接破坏失效。摩擦力润滑后的螺栓坏的螺纹普通紧固轴力⑤

影响预紧力（夹紧力）的因素螺纹的摩擦性能主要取决于：螺栓材质、制造精度、表面处理、实际装配工艺条件等。控制螺纹紧固轴力（预紧力），保证被连接件所需的夹紧力。夹紧力需适中：1）过小夹不紧，被连接件容易松动；2）过大夹过紧，被连接件容易损伤，同时，

也容易造成螺纹件的损坏。※螺纹连接的可靠性主要取决于螺栓的轴向夹紧力，夹紧力通常只能通过控制拧紧扭矩或转角来实现。⑥紧固件拧紧的实质1）轴向预紧力下限值：

由连接结构的功能决定，此值必须保证被联接件在工作

过程中始终可靠贴合；2）轴向预紧力上限值：由螺栓（螺母）和被连接件的强度决定，此值必须保证螺栓及被联接件在预紧和服役过程中不发生破坏。（如：螺栓拉长、拧断、脱扣、被联接件压陷/破裂等）轴向预紧力的确定螺栓连接件的特性抗拉强度应变屈服点失效弹性区塑性区屈服强度极限抗拉强度60%50%力矩取值？【关键工序：±7-10%；一般工序：±15%；特殊部位：±3-5%】薄螺母？开槽螺母被联接件所需夹紧力预紧力Ff屈服预紧力Ff确定扭矩目标值螺纹选型紧固扭矩目标值确定1、确定被联接件的夹紧力得出预紧力Ff2、预紧力Ff螺纹选型（50-60%屈服预紧力）3、通过试验，测其表面及螺纹副状况下K值4、根据公式计算目标扭矩：Tf=KFfd附一：标准件屈服与极限紧固轴力值附二：标准件常用拧紧力矩值螺纹拧紧质量的表现目前，对螺纹的拧紧质量公司内主要通过Cp值及Cpk值体现。建议：通过合格率体现（上/下控制线）。力矩判断：确保下限值，上限不得超出10-15%。（日本）

螺纹拧紧原理及控制1.螺纹拧紧原理2.拧紧力矩控制方法

3.拧紧力矩的管理基础

2-2

拧紧力矩控制方法扭矩直接控制法扭矩时间扭矩=OKTminTmax例：安全带螺栓拧紧要求为35-55Nm扭矩控制—转角监控法扭矩角度扭矩=OK角度

：监控TmaxTmin20%θ

minθ

max设定角度注：扭矩控制法的一种辅助监控扭矩=OK角度=过高扭矩=OK角度=过低扭矩=OK角度=OK扭矩角度TmaxTmin扭矩+角度控制法扭矩角度扭矩=OK扭矩

=OKT0θ

1θ

2例：缸盖螺栓拧紧要求为64Nm+松懈+20Nm+90°+90°△θ

④屈服点控制法

螺纹拧紧原理及控制

1.螺纹拧紧原理2.拧紧力矩控制方法

3.拧紧力矩的管理基础

1.螺纹紧固的四种错误

2.拧紧力矩的影响因素

3.螺纹松弛的分类、原因及防松措施扭矩角度贴合点硬连接<30度(ISO5393)XNm<30度扭矩角度贴合点软连接>720度(ISO5393)XNm>720度附：连接和软连接①紧固作业者的错误：

忘记紧固，或紧固工具使用不当（工具正确）；②紧固方法的错误：紧固次序不当，或紧固工具选择欠妥（工具不正确）；③紧固工具的错误：工具精度不高，性能不好；④紧固连接件的错误：零不见尺寸超差，材质不好，螺纹润滑不良。1.螺纹紧固的四种错误2.拧紧力矩的影响因素影响拧紧力矩的主要因素：1）气压情况2）润滑情况3）零部件质量4）拧紧工具5）拧紧方法气压的稳定性对拧紧力矩的影响较大，不同的气压，风动工具将输出不同的力矩。尤其要保证风动工具在运转的过程中有一个稳定的气压。注：目前公司风动工具的气压稳定值为0.63±0.03Mpa。气压影响润滑影响注：上表中扭矩系数为日本试验结果。在有润滑的条件下，扭矩系数K变小，同一扭矩将得到不同的轴向预紧力（夹紧力）—偏大；或相同的预紧力时，扭矩—偏小。零部件质量的影响零部件的质量对拧紧力矩的也有一定的影响，如螺纹烂牙、定位尺寸误差、支撑面变形等。例：轮胎螺栓与钢圈的定位误差，易造成“假扭矩”，即力矩达到要求，在地面滚动后，力矩急剧下降。“假扭矩”现象连接件表面存在有杂质、磕碰、毛刺、定位误差、支撑面变形等，使结合面产生非正常连接，螺纹结合面将产生咬合现象。使得相同的装配扭矩所产生的轴向预紧力降低、甚至为零。（假力矩的控制…）工具的影响拧紧方法的影响拧紧方法对装配质量有较大的影响常用的方法有：↓对角拧↓分组拧（分序）↓分步拧↓重复拧

642351圆周分布多组螺栓，如：U型螺栓、轮胎螺栓、离合罩螺栓需要：分序、对角拧紧注：亦可采用多轴螺母拧紧机1）预拧值20%2）等待3）同时拧至力矩值并记录拧紧角度伸展方向8136542731864275缸盖螺栓拧紧要求为：

64Nm+松懈+20Nm+90°+90°需要：分序、分步、重复拧紧紧固时效处理：减小扭矩变化。螺纹松弛的分类与原因螺栓无倒转时产生的松弛螺栓倒转时产生的松弛3.螺纹松弛的分类、原因及防松措施

①防松原理消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。②防松措施为防止紧固件松动，除保证有效的轴力（预紧力）外，通常加装防松元件或采用带锁齿螺栓，或直接锁死。摩擦防松：采用双螺母、弹簧垫圈、自锁螺母等注：原则上弹簧垫圈只能用一次，拆后再装则影响防松效果。机械防松：采用开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈/止动垫片等化学防松：

粘合（如：螺纹