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1、螺栓紧固扭矩衰减介绍 目 录 扭矩衰减的改善措施 6. 5. 4. 1. 扭矩衰减的概述 3. 扭矩衰减的影响因素 螺纹连接状态的分类 扭矩衰减的测量 动态扭矩与静态扭矩 2. 1.螺纹连接状态的分类 螺纹连接状态分类 硬连接 一般来说，以规定扭矩的5% 为起点，在起始扭矩到达规 定扭矩时，螺栓转过的角度 在30度以下 软连接 一般来说，以规定扭矩的5% 为起点，在起始扭矩到达规 定扭矩时，螺栓转过的角度 在720度以上 中性连接 一般来说，以规定扭矩的5% 为起点，在起始扭矩到达规 定扭矩时，螺栓转过的角度 在30度至720度之间 ISO5393“螺纹紧固件用旋转式气动装配工具性能试验方法
2、”（国标对应版本为GB/T26547-2011)提及： 不同的阶段的扭矩值 生产过程中 下线检测 3 2.动态扭矩与静态扭矩 动态扭矩: 动态扭矩是指紧固件在被紧固过程中测量得到的峰值，一 般来说，是由动力工具施加得到动态扭矩，动态扭矩是在拧 紧过程中测量的。动态扭矩产生的对于螺栓的轴向预紧力满 足工程上对预紧力的要求。 静态扭矩： 一个紧固件被紧固好之后，将其在拧紧方向上继续旋转的 瞬间所需要的扭矩。静态扭矩是在紧固之后测量的。 检测扭矩： 静态扭矩标准时用来监控生产过程的稳定性，因此又称 为检测扭矩。 在静态扭矩测量过程中，如出现 静态扭矩值小于动态 扭矩，则认 为扭矩存在衰减。 注：衰减
3、并不一定说明连接失效， 需要实验论证 。 3. 扭矩衰减的概述 一般认为，硬连接和中性连接不存在扭矩衰减，软连接扭矩衰 减较为严重。 但在实际生产、使用过程中，对于任何连接，随着时间的推移 都会有一定程度的扭矩衰减，软连接中扭矩衰减尤为严重，扭 矩衰减不能完全避免，只能通过对各种影响因素的控制和优化 来改善衰减状况，确保扭矩衰减后的夹紧力不低于设计夹紧力 的最低要求是我们控制的目标。 拧紧工作完毕后发生在紧固件上扭矩降低现象即为扭矩衰减， 衰减后的扭矩值低于目标值但较为稳定，一般在拧紧操作完成 后30ms内会完成60%以上的扭矩衰减。该性质作为我们降低扭 矩衰减的重要理论依据进行应用。 60-
4、70% 60-70%的衰减发生在的衰减发生在3030毫秒以内毫秒以内 时间 牛米 衰减衰减 断气断气或断电或断电 4. 扭矩衰减的测量 规定衰减测量时间 及衰减的测量状态 扭矩衰减的测量 (即夹紧力衰减 ） 静态扭矩的测 量 返松法 标记法 拧紧法 瞬时松动法 夹紧力的测量 超声波 垫片传感器 静态扭矩会随着时间的推移而衰减（即夹紧力衰减），被紧固件为非金 属时尤为明显，而影响静态扭矩的因素较多，与夹紧力之间的线性关系 不明显，因此不能通过静态扭矩的值来计算出衰减后的夹紧力，只能通 过专业的实验设备来确定衰减后的夹紧力，从而找到紧固特定产品状态 下夹紧力与静态扭矩的对应关系，而后静态扭矩可以用
5、来监控生产过程 的稳定性。 确定特定状态下夹紧力 衰减后的值 衰减后夹紧 力不满足 要求 分析设计 、工艺参数 ，找到影响夹紧 力衰 减的因素，控制影响因 素降低衰减直至满足 要求 衰减后夹紧 力满足要 求 固化设计 、工艺参数 建立动态 扭矩、静态 扭矩及夹紧 力关系， 可作为相同连接状态 的检验标 准 6 动态力矩 Dynamic torque 静态扭矩 static torque 工件 粗糙度 螺栓 5. 扭矩衰减的影响因素 温度 螺纹升角 方法 拧紧策略 拧紧速度 拧紧顺序 材料硬度 材料强度 表面镀层 粗糙度 结构形式 硬度 强度 拧紧速度 不合理的摩擦 人、机、料 扭矩衰减的影响因
6、素很多，如扭矩衰减已导致连 接失效，不满足产品要求时，应从设计和工艺角 度进行分析、改进。 7 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer 过快的装配速度、不合理的装配动作 unreasonable assembly speed and sequence 其他：如装配过程中的温度 other reason: temperature 影响因素举例说明：1 尽量避免部件的 表面粗糙度过大 8 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 The roughn
7、ess of the surface of parts 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 过快的装配速度、不合理的装配动作 unreasonable assembly speed and sequence 其他：如装配过程中的温度 other reason: temperature 降低最终拧紧的速度 分步拧紧如分步骤设置目 标扭矩60%-80%-100% 使用拧紧(如至目标扭矩 80%)+反松+最终拧紧的方 法 影响因素举例说明:2 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 ela
8、stic joint parts: such as plastic and rubber washer 过快的装配速度、不合理的装配动作 其他：如装配过程中的温度 other reason: temperature 9 残余扭矩减小、夹 紧力未达到 最终扭矩: 100% 影响因素举例说明:3 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer 过快的装配速度、不合理的装配动作 其他：如
9、装配过程中的温度 other reason: temperature 10 选用合适的工具 （例如：阿特拉斯电动扳手） 多轴同步拧紧 拧紧的次序 影响因素举例说明:3 11 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer 过快的装配速度、不合理的装配动作 unreasonable assembly speed and sequence 其他：如装配过程中的温度 other reas
10、on: temperature 避免不合理的摩擦 避免热膨胀系数不同/相差过大 影响因素举例说明:4 6. 扭矩衰减的改善措施 工艺角度： 1.拧紧策略：改变拧紧策略，两步拧紧或多步拧紧 ，在拧紧过程中停顿50ms可释放弹性应变，降低 衰减。 2.拧紧速度：当工件被压紧后，毛刺在较大的夹紧 力下变形， “变短”夹紧力下降，残余扭矩同步 下降拧紧速度越快，毛刺的初始变形越小，残余扭 矩下降越多，因此，降低拧紧速度可以降低扭矩衰 减。 3.拧紧顺序：把单轴拧紧改成几轴同时拧紧，可降 低扭矩衰减；或者采取单轴多步逐渐拧紧到目标扭 矩，也可以降低扭矩衰减。 设计角度： 1.表面粗糙度：表面粗糙度越小，材料表面越光滑 ，在拧紧后扭矩衰减越小。 2.材料硬度：提高材料硬度，材料表面互相之间嵌 入越困难，扭矩衰减也越小。 3.弹性材料：塑料或橡胶等，尽量少采用，如必须 采用，应制定周全的拧紧策略，以保证衰减后的夹 紧力满足产品要求。 4.螺栓选择：细牙螺栓相比粗牙螺栓螺距更小，螺 纹升角也小，在使用中不容易松动，因此采用细牙 螺栓扭矩衰减会较粗牙低。 影响扭矩衰减的因素很多，针对不同的扭矩衰减形式改善 措施也不尽相同，以下仅从工艺和设计角度去考虑扭矩 衰减的常见改善措施，当然，改善措施不局限于以下内 容。
