基本螺栓扭緊策略

螺栓擰緊的根本技術(shù)幾個根本概念Ajoint銜接3在工業(yè)領域大量采用優(yōu)于其它的銜接方法3Torquedefinition扭矩的定義44扭矩的物理定義臂長力1m1kgTorque扭矩=臂長x力1mx1kg=1kgm=9.8Nm答案：簡單來說就是擰緊過程作用力與作用間隔的乘積。5Minimumtorque最小扭矩最小扭矩需求部件之間的夾緊力必需大于其外部負載。還需留有平安余量，思索:振動摩擦力的變化資料的尺寸扭緊的精度66Maximumtorque最大扭矩角度扭矩施加過大的扭矩勢必加大螺栓的塑性變形平安余量應思索:扭緊方法的精度螺栓的質(zhì)量最大的螺栓允許扭矩7最大扭矩點7ISO5393螺栓銜接的硬度硬銜接α<30°中性銜接30<α<720°軟銜接α>720°扭矩100%螺栓開場受力<30°>720°α,角度硬軟05%到達目的扭矩88螺栓的夾緊力和張力張力張力夾緊力夾緊力9CLAMPINGFORCE夾緊力Clampingforce夾緊力TENSION張力TORSION扭力TENSION張力=CLAMPINGFORCE夾緊力Objective目的CreateaCLAMPINGFORCE創(chuàng)建一個夾緊力Torsion扭力Tension張力Clampingforce夾緊力10張力與夾緊力：大小相等，方向相反！10控制安裝扭矩消費中真正需求的是控制夾緊力－螺栓的張力目前還沒有可行的手段控制影響夾緊力的其他參數(shù)

只能運用：11TENSION產(chǎn)生張力10%TORSION扭力100％THREADFRICTION螺紋摩擦力40%EffortsRepartition影響要素CLAMPINGFORCE夾緊力HEADFRICTION螺帽摩擦力50%只需10％的扭矩被用來產(chǎn)生了張力！TORQUE=TENSION+FRICTION100％＝10%＋90%12扭矩張力摩擦力12運用于擰緊過程中的扭矩分配40%10%50%13螺紋摩擦系數(shù)雖然摩擦力不符合需求，但它可以防止螺栓因震動引起的松動14螺栓張力、摩擦力和扭力上緊力:F(10%)摩擦力:μ(90%)摩擦力取決于:外表條件〔如光潔度〕部件的幾何外形光滑油接合處彈性系數(shù):KT〔螺栓張力〕=KμF摩擦力50%40%例如，假設接合處的摩擦力系數(shù)從0.18(枯燥〕變到0.14(細微涂油〕。對于同樣的安裝扭矩，夾緊力會提高28%。15結(jié)論：假設其它工藝條件沒有得到控制，那么僅僅控制扭矩是無用的。認識到這點很重要！這也就導致人們堅持不懈的去研討扭緊的戰(zhàn)略……16螺栓擰緊戰(zhàn)略根本原理引見擰緊過程分析－角度與扭矩的關(guān)系套筒與緊固件結(jié)合(尋帽).快速擰緊.彈性區(qū)域.半彈性區(qū)域.塑性區(qū)域.門限扭矩快速擰緊扭矩角度彈性區(qū)域線性區(qū)域搜索屈服點最終擰緊DCDa塑性區(qū)域半彈性區(qū)域18螺栓擰緊戰(zhàn)略－扭矩控制扭矩控制扭矩控制+角度監(jiān)測角度控制+扭矩監(jiān)測屈服點戰(zhàn)略電流+角度摩擦力扭矩延續(xù)扭矩19扭矩控制–擰緊過程分析起始扭矩快速擰緊扭矩時間尋帽最終擰緊目的最大扭矩最小扭矩最終扭矩20扭矩控制–螺栓張力的精度扭矩Nm張力KN10202030405060406080100120最終扭矩±2%中度浸油充分浸油枯燥/無油張力分布

±50%21扭矩控制戰(zhàn)略的效果方法簡單，普通擰緊工具均可。雖然扭矩的反復性和準確度可以控制的很好，但這種方法卻不能檢測出緊固件的任何問題〔不能防錯/糾錯〕張力動搖可以超越±50%.檢查不出銜接的缺陷(螺栓長短，螺栓尺寸錯誤…)22扭矩控制不能做到防錯/糾錯23運用－扭矩控制戰(zhàn)略:一切不涉及平安方面的擰緊：車體組件儀表盤汽車零部件黑白家電(如洗衣機…)其他24扭矩控制扭矩控制+角度監(jiān)測角度控制+扭矩監(jiān)測屈服點戰(zhàn)略電流+角度摩擦力扭矩延續(xù)扭矩螺栓擰緊戰(zhàn)略－扭矩控制＋角度監(jiān)測25扭矩控制+角度監(jiān)測扭矩角度門限時間最終扭矩最大.目的最小.最終角度角度最大.最小.平安角度26合格的擰緊扭矩角度門限扭矩變化率分散導致公差很大目的扭矩最大.最小.角度最小設定角度平安角度1233種不同的扭矩變化率最大設定角度27不合格的擰緊扭矩角度門限正確的扭矩范圍目的扭矩最大.最小.角度最大角度最小角度平安角度不合格不合格孔洞不能完全填滿螺栓尺寸太大目的扭矩中止轉(zhuǎn)動低質(zhì)量螺栓(延伸)螺栓尺寸小螺紋磨損平安角度中止轉(zhuǎn)動28扭矩控制＋角度監(jiān)測－－張力的精度扭矩Nm張力KN10202030405060406080100120適中涂油，角度值居中完全涂油，較高角度值粗糙/沒有涂油角度值較低張力分布

±50%最終扭矩±2%29扭矩控制＋角度監(jiān)測戰(zhàn)略的效果:反復精度和準確度與扭矩控制一樣，但可以容易地檢查出緊固件摩擦系數(shù)的變化〔螺栓尺寸大，螺栓質(zhì)量差等〕張力動搖范圍是±50%.30角度檢測可以識別螺栓在扭緊過程中錯誤扭矩控制和角度監(jiān)測戰(zhàn)略效果:31平安親密相關(guān)的安裝無需特殊張力精度要求或未來不太能夠再擰緊的裝配:車輪安裝前后輪榖總成車身副車架連桿發(fā)動機裝配變速箱裝配運用：扭矩＋角度控制戰(zhàn)略:32扭矩控制扭矩控制+角度監(jiān)測角度控制+扭矩監(jiān)測屈服點戰(zhàn)略電流+角度摩擦力扭矩延續(xù)扭矩螺栓擰緊戰(zhàn)略－角度控制＋扭矩監(jiān)測33角度＋扭矩的扭緊過程分析門限時間扭矩扭矩開展最終扭矩最終角度峰值扭矩角度最大.最小.角度開展最大.最小.目的角度擰緊+擰緊軸轉(zhuǎn)動擰緊軸轉(zhuǎn)矩34合格的扭緊曲線3種不同的扭矩變化率扭矩角度門限最終扭矩窗口目的角度最小監(jiān)測扭矩角度最大設定角度最小設定角度最大監(jiān)測扭矩12335不合格曲線扭矩角度門限平安扭矩最終扭矩窗口目的角度角度最小設定角度最大監(jiān)測扭矩不合格不合格螺栓滑絲螺栓尺寸過大目的窗口最大設定角度最小監(jiān)測扭矩36角度＋扭矩=螺栓張力的精度角度張力KN10202030405060406080100120中度涂油，角度值適中完全涂油，角度值偏高粗糙/不涂油張力分布

±15to25%最終角度±3%37角度控制＋扭矩監(jiān)測戰(zhàn)略的效果:和前述擰緊戰(zhàn)略比較：有較好的張力的反復精度和準確度也能檢測出擰緊過程中的異常景象根據(jù)不同的摩擦系數(shù)和裝配彈性，張力的精度在±15～25%之間38運用－角度擰緊＋扭矩監(jiān)測:平安親密相關(guān)的部件或發(fā)動機內(nèi)的高可靠性部件:連桿和發(fā)動機主軸承飛輪發(fā)動機汽缸蓋剎車盤卡鉗轉(zhuǎn)向器部件39扭矩控制扭矩控制+角度監(jiān)測角度控制+扭矩監(jiān)測屈服點控制戰(zhàn)略電流+角度摩擦力扭矩延續(xù)扭矩螺栓擰緊戰(zhàn)略－屈服點控制40Maximumtorque最大扭矩41角度扭矩最大扭矩點41原理－監(jiān)測扭矩變化率扭矩角度最終角度角度門限開場扭矩變化率計算：P0=1到32度的采樣率最終扭矩屈服點在這一點上，扭矩變化率明顯變小，并趨近于零計算每一度0

CPDDCa42屈服點戰(zhàn)略的效果:螺栓張力直接取決于機械特性。因此反復性和準確度都要優(yōu)于角度和扭矩控制的擰緊戰(zhàn)略，它同樣也能探測出擰緊缺陷。它可以在最大平安限制內(nèi)發(fā)揚螺栓的最好性能，從而得到最好的裝配效果。43平安嚴密相關(guān)的部件或發(fā)動機內(nèi)高可靠性要求的部件:制動器發(fā)動機汽缸蓋液壓泵運用－屈服點控制戰(zhàn)略44總結(jié)扭矩控制易于實現(xiàn)，便于控制張力分布較大〔50%〕，不能鑒別螺栓的異常形狀。扭矩控制+角度監(jiān)測張力分布依然較大〔50%〕，但可以鑒別螺栓的異常形狀。角度控制+扭矩監(jiān)測螺栓扭緊與摩擦力無關(guān)。螺栓張力分布較小〔15％～25%〕，也可以鑒別螺栓的異常形狀。屈服點控制戰(zhàn)略螺栓張力直接取決于機械特性。因此反復性和準確度都要優(yōu)于角度和扭矩控制的擰緊戰(zhàn)略，它同樣也能探測出擰緊缺陷。45常用扭緊工具特性引見Impacttools沖擊扳手精度:±30~±50%硬銜接中性銜接軟銜接流行度<3030-360>360主要優(yōu)勢.較寬的扭矩范圍(10to5000Nm)較低的反作用力高功率分量比經(jīng)過沖擊器輸出旋轉(zhuǎn)加沖擊，具有較高的功率分量比反作用力功率分量比振動環(huán)境清潔度噪音4747Impulsetools液壓脈沖氣扳機精度:±10~±15%<3030-360>360主要優(yōu)勢.較寬的扭矩范圍(3.2to450Nm)無反作用力高的功率分量比扭矩可調(diào)由高壓油脈沖沖擊扳軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)加沖擊的效果48反作用力功率分量比振動環(huán)境清潔度噪音硬銜接中性銜接軟銜接流行度48Shut-offnutrunners離合器工具精度:±7to±10%<3030-360>360主要優(yōu)勢.多用途的工具易于維護精度高經(jīng)過機械離合器調(diào)理輸出扭矩49硬銜接中性銜接軟銜接流行度反作用力功率分量比振動環(huán)境清潔度噪音49Currentcontrol電流型電動扭緊系統(tǒng)<3030-360>360精度:±5%to±7%主要優(yōu)勢.多扭緊戰(zhàn)略輸出結(jié)果環(huán)保利用電流來控制扭矩的工具50反作用力功率分量比振動環(huán)境清潔度噪音硬銜接中性銜接軟銜接流行度50Torquecontrol傳感器型電動扭緊系統(tǒng)<3030-360>360精度:±3%to±5%主要優(yōu)勢.保證扭矩質(zhì)量真實的扭矩顯示多扭緊戰(zhàn)略環(huán)保利用內(nèi)置傳感器來控制扭矩的工具51反作用力功率分量比振動環(huán)境清潔度噪音硬銜接中性銜接軟銜接流行度51工具選擇BasisontighteningtechnicsTooltechnologiesHowtoselecttherighttool任何選擇扭緊工具5252Classificationofassemblysystem螺栓銜接的分級CATEGORY分級ASSEMBLYCRITICITY危害性Example示例NEEDS需求STANDARD標準級THEFAILUREDOESNTAFFECTTHEMACHINEFUNCTIONINGSunroof,plasticprotection1-TOASSUREACORRECTTORQUE2-TOASSURETHATALLSCREWSARETIGHTENEDATCORRECTTORQUECRITICAL重要級THEFAILURECANONLYAFFECTMACHINEFUNCTIONINGGearboxfixture,Enginefixture3-TOASSURETHATTHEJOINTISCORRECT4-TOASSURETHATALLSCREWSARETIGHTENEDANDALLJOINTSARECORRECTSAFETYCRITICAL安全重要級THEFAILURECANAFFECTUSERSAFETYWheel,Brakes5-TOASSURETHATALLSCREWSARETIGHTENEDANDALLJOINTSARECORRECT-TOTRACEERRORSANDSTOREALLRESULTS6-100%GUARANTY5353Desouttertoolspositionning工具的定位STANDARD普通級CRITICAL重要級SAFETYCRITICAL平安重要級TORQUEOKTORQUE+BATCHOKJOINT+BATCHOKJOINT+BATCHOK+STORE100%GUARANTYJOINTOKCLUTCH-HAMMERCURRENT-TORQUESTORERESULTSTORQUE5454MoreThanProductivity55擰緊戰(zhàn)略扭矩控制扭矩控制+角度監(jiān)測角度控制+扭矩監(jiān)測屈服點戰(zhàn)略電流+角度摩擦力扭矩延續(xù)扭矩56特點:施加扭矩和為獲得該扭矩而流經(jīng)電機的電流有直接的關(guān)系經(jīng)過標定，耗費電流可以取代扭矩傳感器無需扭矩傳感器扭矩精度比帶扭矩傳感器的工具稍低57電流和角度戰(zhàn)略的運用無特別扭矩精度要求的裝配:機加工零件時擰緊和擰松工件夾具接油盤雨刷鼓輪套管組裝車輪組裝58扭矩電流關(guān)系舉例59擰緊戰(zhàn)略扭矩控制扭矩控制+角度監(jiān)測角度控制+扭矩監(jiān)測屈服點戰(zhàn)略電流+角度摩擦力扭矩延續(xù)扭矩60曲線 扭矩/時間扭矩時間平安扭距最小扭矩最大扭矩開場數(shù)據(jù)采集時間或角度阻止數(shù)據(jù)采集停頓數(shù)據(jù)采集開場轉(zhuǎn)動的扭矩平均值計算在設定的角度范