扭矩与拧紧技术原理一、拧紧的基本概念【超过15年刀具应用经验,不仅仅是专业】 http://noristap.blog.china.alibaba.com/拧任何机体均是由多种零件连接(即组装)起来的,而零件的连接有多种,采用螺栓连接就是其中最常用的一种,而欲采用螺栓连接就必须应用拧紧,因而这“拧紧”也就成了装配工作中应用得极为广泛的概念。零件采用螺栓连接的目的就是要使两被连接体紧密贴合,并为承受一定的动载荷,还需要两被连接体间具备足够的压紧力,以确保被连接零件的可靠连接和正常工作。这样就要求作为连接用的螺栓,在拧紧后要具有足够的轴向预紧力(即轴向拉应力)。然而这些力的施加,也都是依靠“拧紧”来实现的。因而,我们很有必要了解一些有关拧紧的基本概念。一.螺栓拧紧的基本概念1.拧紧过程中各量的变化在螺栓拧紧时,总体的受力情况是,螺栓受拉,连接件受压;但在拧紧的整个过程中,受力的大小是不同的(见图1),
屈服FT大体上分为下述几个阶段:
断⑴在开始拧紧时,由于螺栓未靠座,故压紧力F为零;T裂但由于存在摩擦力,故扭矩T保持在一个较小的数值。
⑵当靠座后(Z点),真正的拧紧才开始,压紧力F和拧FA矩T随转角A的增加而迅速上升。
Z图1
⑶达到屈服点,螺栓开始朔性变形,转角增加较大而压紧力和扭矩却增加较小,甚至不变。
⑷再继续拧紧,力矩T和压紧力F下降,直至螺栓产生断裂。
2.力矩率【超过15年刀具应用经验,不仅仅是专业】
http://noristap.blog.china.alibaba.com/力矩率R所表示的是力矩增量△T对转角△A的比值(见图2),即:R=△T /△A (1)TTΔTΔAAA图3
硬性连接的R值高,软性连接的R值低。R值与螺栓的长度、连接中各件之间的摩擦以及连接件垫圈的弹性有关。摩擦系数的变化,是影响力矩率的主要因素。此外,再加上垫圈、密封垫片等引起的弹性变化,装配线上同样螺纹连接之间的力矩率变化可能超过百分之百,这样,力矩/转角的曲线就可能落在图3斜线中的任何位置。Fμ=0μ=0.13.摩擦与力矩对压紧力的影响μ=0.2从图4中可见,同一力矩T值,而由于摩擦系
μ=0.3数μ值的不同,压紧力F可能相差很大。所
以,摩擦系数μ对压紧力F的影响是非常大μ=0.4μ=0.5的。这里的摩擦系数主要是指螺纹接触面、
螺栓与被连接件支撑面间的摩擦系数。
T
图
4
图2
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装配工作按精度等级分为三类安全等级质量等级客户定义等级【超过15年刀具应用经验,不仅仅是专业】 http://noristap.blog.china.alibaba.com/
测量拧紧效果T张力剪切力剪切力FF抗张力FF我们想要得到的是夹紧力F
我们能够测量的是扭矩T
张力【超过15年刀具应用经验,不仅仅是专业】 http://noristap.blog.china.alibaba.com/
螺拴与连接件的关系