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就拧个螺栓而已,竟有这么多学问,收藏!

就拧个螺栓而已,竟有这么多学问,收藏! 德诺蒙玛Denoment
2024-03-01
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导读:在螺栓拧紧过程中,实际转化为螺栓夹紧力的扭矩仅占10%。

01

拧紧是什么


在工业装配过程中,任何的结构都是由多种零件组装起来的,连接结构的零件又很多种,采用螺栓连接就是其中最广泛的一种。而螺栓连接又是通过拧紧来实现,因而“拧紧”也称成为了装配行业应用极为广泛的概念。





02

螺栓拧紧的控制方法


扭矩控制法


定义:当拧紧扭矩达到某一设定的控制扭矩时,立即停止拧紧的控制方法。

优点:控制系统简单、直接,易于用扭矩传感器或高精度扭矩扳手来检查拧紧的质量。

缺点:控制精度不高(预紧力误差缺点 -±25%左右),不能充分利用材料的潜力。


扭矩-转角控制法


定义:先把螺栓拧到一个不大的扭矩后,再从此点开始,拧一个规定的转角的控制方法。

优点:螺栓轴向预紧力精度较高(±15%),可以获得较大的轴向预紧力,且数值可集中分布在平均值附近。

缺点:控制系统较复杂,要测量扭矩和转角两个参数;且质检部门也不易找出适当的方法对拧紧结果进行检查。


屈服点控制法


定义:把螺栓拧紧到屈服点后,停止拧紧的一种方法。

优点:拧紧精度非常高,预紧力误差可以控制在±8%以内;但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度。

缺点:拧紧过程需要对扭矩和转角曲线的斜率进行动态的、连续的计算和判断,控制系统的实时性、运算速度等都有较高的要求。



03

你知道5-4-1原则吗


一般情况下,在螺栓拧紧过程中,力矩约有90%的扭矩被用于克服摩擦力(螺纹摩擦、螺栓头摩擦等)而耗散掉,其中50%用于克服螺栓头下的摩擦,40%用于克服螺纹副内的摩擦,实际转化为螺栓夹紧力的扭矩仅占10%,这就是“541”原则。


主要体现了夹紧力与摩擦的关系。但是,如果采取了一定的改进措施(如使用润滑油)或螺纹副存在缺陷(如杂质、凸起等),则比例关系将受到不同变化的影响。


这就是大家常听说的5-4-1原则。




夹紧力与摩擦力的关系


公式

Fm= T/ (0.16P + (μg * 0.58 * d2) + ((Dkm/2) * μk))

NEWS

Fm = 夹紧力    clamping force

T=扭矩    torque

P = 螺距    pitch of thread

μg = 螺纹副摩擦系数    friction value in thread

d2 = 螺栓直径    diameter bolt

Dkm = 螺栓头表面尺寸    size of surface bolt (nut)-head

Dkm = (dw + dh)/2

μk = 螺栓头表面摩擦系数    fricition value surface bolt-head

【声明】内容源于网络
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