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1、基本拧紧技术2017.08 内容扭矩，摩擦力和夹紧力软连接和硬连接动态扭矩和静态扭矩工具精度的含义扭矩，摩擦力和夹紧力为什么使用螺栓连接紧固件（连接件）是通过螺栓联接两个以上部件的可拆卸的联接装置VDI 2230 装配简单 拆卸方便 效率高 成本低连接件受力分析张力张力张力张力夹紧力夹紧力剪切力剪切力剪切力剪切力抗张力抗张力抗张力抗张力连接件受力螺栓连接必须能抵抗外力作用，使已被装配的零件不会向分离的方向移动。否则会造成螺栓接头的松动、破坏或脱落。用螺栓连接方式进行装配，其任务是使被装配的零部件牢牢地紧固在一起，使外力不能将它们分开。剪切力剪切力剪切力剪切力张应力张应力张应力张应力测量拧紧效果
2、我们能够测量的是扭矩我们能够测量的是扭矩T我们想要得到的是夹紧力我们想要得到的是夹紧力FTFFFF50-40-10 规则 扭矩扭矩扭矩扭矩100%100%90% 90% 的扭矩用于克服的扭矩用于克服摩擦力摩擦力夹紧力夹紧力夹紧力夹紧力10%10%10%10%螺纹副中螺纹副中螺纹副中螺纹副中40%40%螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力 50%50%夹紧力与摩擦力的关系夹紧力与摩擦力的关系通常的情况通常的情况通常的情况通常的情况螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力50%50%螺纹副中摩擦力螺纹副中摩擦力螺纹副中摩擦力螺纹副中摩擦力40%40%10%10%
3、在螺栓头下加润滑油在螺栓头下加润滑油在螺栓头下加润滑油在螺栓头下加润滑油螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力45%45%螺纹副中摩擦力螺纹副中摩擦力螺纹副中摩擦力螺纹副中摩擦力40%40%夹紧力夹紧力夹紧力夹紧力15%15%螺纹副中有杂质、生锈或螺纹受损螺纹副中有杂质、生锈或螺纹受损螺纹副中有杂质、生锈或螺纹受损螺纹副中有杂质、生锈或螺纹受损螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力螺栓头下摩擦力50%50%螺纹副中摩擦力螺纹副中摩擦力螺纹副中摩擦力螺纹副中摩擦力45%45%5%5%摩擦力对夹紧力的影响摩擦力对夹紧力的影响夹紧力夹紧力摩擦力摩擦力润滑后的螺栓坏的螺纹普通螺栓
4、连接的特性螺栓连接的特性扭矩扭矩屈服应力极限屈服应力极限夹紧力夹紧力 高摩擦力低摩擦力普通弹性松弛弹性松弛对对夹紧力夹紧力的的影响影响材料弹性松弛会使夹紧力衰减材料弹性松弛会使夹紧力衰减!Time衰减的时间衰减的时间 60-70% 60-70%的衰减发生在的衰减发生在的衰减发生在的衰减发生在3030毫秒以内毫秒以内毫秒以内毫秒以内时间时间牛米牛米衰减衰减衰减衰减断气断气断气断气软连接和硬连接软连接和硬连接扭矩扭矩角度角度贴合点贴合点扭矩扭矩角度角度贴合点贴合点硬连接硬连接 720 度度 (ISO 5393)X NmX Nm 720 度度软、硬连接软、硬连接的均值偏差的均值偏差目标目标均值偏差均
5、值偏差扭矩扭矩角度角度过扭过扭贴合点贴合点硬连接硬连接软连接软连接动态扭矩和静态扭矩动态扭矩动态扭矩:在拧紧螺栓的同时用在线式扭矩传感器测量在拧紧螺栓的同时用在线式扭矩传感器测量 静态扭矩静态扭矩:安装后用扭矩扳手测量安装后用扭矩扳手测量均值均值 标准偏差标准偏差 (Sigma) 3 Sigma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 软连接软连接上实测上实测值值装配手测(
6、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 均值均值 标准偏差标准偏差 (Sigma) 3 Sigma硬连接硬连接上另一上另一实测值实测值硬连接上的扭矩实测值硬连接上的扭矩实测值动力工具动力工具输出扭矩输出扭矩 92949192949292X=92,43s=1,13扭力扳手扭力扳手静态扭矩静态扭矩 103 106 103 100 100 103 100X=102,
7、14s=2,27T (Nm)时间时间20406080100110120(A)工具输出工具输出 (动态扭矩动态扭矩)(B) 扭力扳手扭力扳手 (静态扭矩静态扭矩)原因:静态摩擦力动静态扭矩之间的关系动静态扭矩之间的关系由于存在静态摩擦力，静态扭矩产生比动态扭矩要高的趋势由于存在静态摩擦力，静态扭矩产生比动态扭矩要高的趋势。在某些情况下，我们也会测量到比。在某些情况下，我们也会测量到比动态扭矩更高的静态扭矩。这个并不意味着有更大的夹紧力，而仅仅是静摩擦力的影响。动态扭矩更高的静态扭矩。这个并不意味着有更大的夹紧力，而仅仅是静摩擦力的影响。动静态扭矩之间的关系动静态扭矩之间的关系弹性衰减使静态扭矩产
8、生比动态扭矩要偏小的趋势弹性衰减使静态扭矩产生比动态扭矩要偏小的趋势Very high load Very high loadAverage load (80% of yield)影响静态扭矩和动态扭矩关系的因素影响静态扭矩和动态扭矩关系的因素连接连接连接的材料：铝件偏软螺栓的直径：直径小偏软螺栓的长度：螺栓长偏软涂层的材料：特殊涂层偏软是否有垫片：有垫片偏软温度变化：情况复杂:拧紧工具和策略拧紧工具和策略工具：冲击扳手容易产生弹性衰减策略：速度过快容易产生弹性衰减:检测工具检测工具选择正确的工具：排除操作人员影响，反映连接真实情况工具精度工具精度很难预测工具的精度，这是因为:软,硬，联合连接
9、件有着精度差异如果工具使用在扭矩范围的高端与低端处，则会产生精度差异两件工具应如何比较？两件工具应如何比较？工具工具 A工具工具 B扭矩扭矩 x-x(x-x)2扭矩扭矩 x-x(x-x)21000100010.10.10.01111110.20.20.049-119.7 -0.30.098-2410.000122410.20.20.04100010.10.10.019-119.7-0.30.0912249.8-0.20.048-2410.20.20.041111x =10.000.36x =10.0020精度精度目标目标高精度低精度扭矩扭矩6 sigma(99,7 %)6 sigma(99,7 %)扭矩扭矩扭矩扭矩拧紧数拧紧数拧紧数拧紧数拧紧结果的拧紧结果的正态分布正态分布, 高斯曲线高斯曲线2s=68%4s=94%6s=99,7%频率频率扭矩扭矩x均值偏差均值偏差频率频率扭矩扭矩硬连接件硬连接件软连接件软连接件均值变量均值变量联合分布联合分布频率频率扭矩扭矩硬连接件硬连接件软连接件软连接件联合平均值联合平均值联合分布联合分布精度精度？精度精度100%3S/平均值平均值
