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

