螺栓連接基本知識

1基本擰緊技術2螺栓連接廣泛應用在工業(yè)產(chǎn)品的裝配中擰緊技術為什么使用螺栓連接

裝配簡單拆卸方便效率高成本低4質量等級安全等級客戶定義等級裝配工作按精度等級分為三類5螺栓連接的受力剪切拉伸6為了擰緊螺栓,必須施加力以便擰緊螺母/螺絲7測量擰緊效果我們能夠測量的是扭矩T我們想要得到的是夾緊力FTFFFF8扭矩－夾緊力旋轉螺母或螺絲使螺桿受力伸長螺桿伸長產(chǎn)生的夾緊力把連接件夾緊我們需要的是連接件中的夾緊力9JointDiagrams力伸長量壓縮量螺栓拉伸連接件壓縮壓力拉力螺拴和連接的變形10JointDiagrams螺栓連接的變形關系

力

變形預緊力螺栓伸長δ1

連接件

壓縮δ2

11連接圖軸向工作載荷的影響

力δ1δ2

變形螺栓受力增加部分夾緊力減少部分σδ1

工作載荷12力(F),力臂(L)=扭矩(M)螺栓旋轉的越多，得到的扭矩越大但是,90%的扭矩被摩擦力消耗只有10%的扭矩轉化為夾緊力夾緊力,10%螺紋副中的摩擦了,40%螺栓頭下表面的摩擦力,50%施加的扭矩并不象夾緊力那么簡單13The50-40-10規(guī)則

扭矩100%90%的扭矩用于克服摩擦力夾緊力10%螺紋副中40%螺栓頭下摩擦力50%14夾緊力與摩擦力的關系通常的情況螺栓頭下摩擦力

50%螺紋副中摩擦力

40%

10%在螺栓頭下加潤滑油螺栓頭下摩擦力

45%螺紋副中摩擦力

40%夾緊力

15%螺紋副中有雜質螺栓頭下摩擦力

50%螺紋副中摩擦力

45%

5%15一定要確保施加的扭矩達到最小需要扭矩夾緊力一定要高于外部載荷安全余量載荷的影響因素:振動摩擦力的變化連接件尺寸變化擰緊精度16施加的扭矩不要超過使用極限AngleofrotationTorque施加的扭矩過大會使螺栓過度伸長安全余量取決于:擰緊精度材料等級17螺栓標識系統(tǒng)生產(chǎn)商第一個數(shù)=1/100的最小抗拉強度(N/mm2) 100×8=800N/mm2

第二個數(shù)=屈服強度與最小抗拉強度之間的關系

0.8=80%兩數(shù)相乘得出屈服應力

800*0.8=640N/mm2

公制螺紋.彈性松弛會影響夾緊力材料彈性松弛會使夾緊力衰減!Time19衰減60-70%的衰減發(fā)生在30毫秒以內時間牛米衰減工具斷開20Jointcharacteristicscanalsodefinethetooltyperequired(ISO5393)旋轉角度目標扭矩A.

硬連接：到達貼合點后，旋轉30以內達到目標扭矩B.軟連接：到達貼合點后，旋轉2圈以上達到目標扭矩扭矩的過扭程度受連接件硬度以及工具轉速影響。軟連接、硬連接軟、硬連接目標均值偏差扭矩角度過扭貼合點硬連接軟連接22如何在一個連接件上測量扭矩動態(tài)扭矩:在擰緊螺栓的同時用在線式扭矩傳感器測量

靜態(tài)扭矩:安裝后用扭矩扳手測量23靜態(tài)扭矩動力工具輸出扭矩

92949192949292X=92,43=1,13扭力扳手靜態(tài)扭矩

103106103100100103100X=102,14=2,27T(Nm)時間20406080100110120(A)工具輸出(動態(tài)扭矩)(B)扭力扳手(靜態(tài)扭矩)原因:靜態(tài)摩擦力24

裝配 手測

(動態(tài)) (靜態(tài)) 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 標準偏差

(Sigma) 3Sigma硬連接25均值 標準偏差

(Sigma)3Sigma

裝配 手測

(動態(tài)) (靜態(tài)) 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軟連接26使用測力扳手時可能會出現(xiàn)的問題只能檢查扭矩是否太低同時受靜態(tài)摩擦力影響操作者不喜歡使用(生產(chǎn)效率低、人機工程問題)必須定期校準測力扳手的誤差大27扭矩和角度

OK扭矩角度扭矩=OK角度=OK28扭矩

OK,角度過低扭矩角度扭矩=OK角度=過低扭矩=OK角度=OK29扭矩

OK,角度過高扭矩=OK角度=過高