【专业知识】螺栓基本拧紧技术,竟然有这么多学问,收藏!

拧紧中的扭矩分配

拧紧一颗螺栓,需要施加一定扭矩旋转一定角度后才可以完成,这部分的扭矩+角度所做功最终转为三个部分:

1,螺栓头下摩擦力消耗

2,螺纹副摩擦力消耗

3,产生预紧力

这个也可以根据以下公式得出:

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

·   预紧力    螺纹副        螺栓头下

·       定义Definitions

Fm = 夹紧力clamping force

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

一般而言,这三者的比例在10%,40%以及50%,这部分能量的消耗很容易直观的体会到:10%的夹紧力做功体现在螺栓的被拉伸,40%和50%体现了螺纹副以及螺栓头下拧紧后摩擦力导致的发热。

螺栓的初始设计是按照如上图的比例来分配三者关系的,如果实际的过程中改变了三者的比例关系,会出现扭矩“合格”,夹紧力不合格的情况。

典型情况1:

螺纹副被额外润滑

此时螺纹副摩擦系数降低,摩擦力矩变小,施加的扭矩“转移”给夹紧力,后果有可能是:螺栓拉断或者工件变形。

典型情况2:

螺栓生锈或者螺纹副有油漆

此时螺纹副摩擦系数增加,有可能扭矩合格后夹紧力不足。

其它改变摩擦系数的常见情况有:

涂层材料改变,涂层厚度变化,螺栓/螺钉公差,与螺帽旋转接触面摩擦系数,工具转速,垫片增加/减少等。

拧紧技术中的螺栓螺母知识

螺栓拧紧是装配环节的重要环节,螺栓/螺母在产品寿命周期内必须稳定连接,否则有可能造成严重的质量事故,因为螺栓/螺母失效而导致的安全事故时有发生。

螺栓/螺母的失效方式有以下几种:

1. 强度不足

螺栓常见强度等级如下,如果螺栓制造商供应的螺栓不能满足对应的强度要求,螺栓连接的安全性也无法得到保障。

2. 螺纹副强度不足

按照ISO898要求,与螺栓配合的螺纹副/螺母强度要与螺栓本身强度相匹配,比如螺栓强度为10.9的螺栓,应采用强度为10的螺母。

3. 螺纹副高度

同样根据ISO898要求,螺母或者有效螺纹连接高度一般大于公称直径D的0.8以上,比如M10的螺栓与之匹配的螺母高度不得低于8mm。

螺栓/螺母机械强度测试

螺栓/螺母机械强度的测试方法很多,比较权威的方法是依据ISO898-1以及ISO898-2,对于螺栓的机械抗拉强度测试方法如下:固定螺栓两端,通过万能材料试验机产生轴向拉力,通过轴向拉力/轴向拉伸量获得螺栓的机械性能指标。

轴向拉力/轴向拉伸量:

螺母/螺纹副的机械强度测试,如下图示意:

1. 实验载荷一般在抗拉强度的88%-94%之间

2. 持续载荷15S

3. 需确保螺杆没有永久变形

4. 15S后手动可以将螺纹旋出,则表示螺母/螺纹副强度合格

小贴士:

螺栓/螺母的失效形式有:

滑牙,疲劳失效,涂层失效,螺纹副脱落,电化学腐蚀,拉断,剪断,过度衰减等。

END
(0)

相关推荐

  • 后背门安装螺栓力矩衰减研究

    前 言 螺纹联接因其结构简单.方便拆卸.低成本等特点,广泛运用于各工程结构的连接,螺纹联接的松弛严重影响汽年运行的可靠性,甚至会造成车毁人亡的严重事故.因此,螺纹联接力矩衰减机理是国内.外工程领域研究 ...

  • 新车型开发过程中螺纹紧固件的拧紧扭矩正向开发

         摘要:保证螺纹紧固件装配质量的最常用方法是通过控制紧固件的扭矩来实现预紧力的控制.为了提高拧紧力矩的设定正确性及拧紧质量,通过制定拧紧力矩分析标准流程,采用Schatz多功能螺栓拧紧工艺分析 ...

  • 螺栓基本拧紧技术,竟然有这么多学问,收藏!

    拧紧中的扭矩分配 拧紧一颗螺栓,需要施加一定扭矩旋转一定角度后才可以完成,这部分的扭矩+角度所做功最终转为三个部分: 1,螺栓头下摩擦力消耗 2,螺纹副摩擦力消耗 3,产生预紧力 这个也可以根据以下公 ...

  • 【建议收藏】螺栓基本拧紧技术,没你想象的那么简单!

    PLC学吧 17篇原创内容 Official Account 拧紧中的扭矩分配 拧紧一颗螺栓,需要施加一定扭矩旋转一定角度后才可以完成,这部分的扭矩+角度所做功最终转为三个部分: 1,螺栓头下摩擦力消 ...

  • 【专业知识】怎么判断螺栓是不是拧紧了!

    螺栓什么样算拧紧了?其实,是有严格的操作手册指导完成的,施加多大的扭矩都有明确规范.我们今天先从拧紧过程的扭矩和受力来分析. 拧紧过程的简要分析 541规则(即50%.40%.10%) 参见下图:通常 ...

  • 螺栓拧紧技术,竟然有这么多学问(小白收藏)

    螺栓:机械零件,配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件.由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件,需与螺母配合,用于紧固连接两个带有通孔的零件. 这种连接形式称螺栓连接.如果把螺母从螺栓上旋下 ...

  • 干货丨螺栓拧紧技术讲义

    -----------------------------------------------------------------

  • 《螺栓拧紧技术》--基本拧紧技术

    《螺栓拧紧技术》--基本拧紧技术

  • Atlas告诉你的“拧紧技术”

    Atlas告诉你的“拧紧技术”

  • 智能拧紧技术,助你“氢”装上阵

    燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转化为电能的发电装置,因其发电效率高.环境污染小.噪音底等优势,具有广阔的发展前景.博世力士乐的Nexo智能无线拧紧机和OGS操作指导系统,正应用于博世燃料电池装配线 ...

  • 你见过智能螺栓吗?拧紧变颜色的那种

    螺丝,这种最简单传统的东西,感觉很难有创新的空间.然而,国外一家公司,发明了一种智能螺丝SmartBolts,让人一眼就看出螺丝是否松动. 在智能螺丝SmartBolts的顶端有一个红色的圆点,当它完 ...