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1、螺栓擰緊知識-概要螺栓——雖是一個小小的零部件,甚至并不起眼,我們對螺栓的擰緊力矩也沒有真正的關(guān)注過。只有在一個個由于螺栓引起的質(zhì)量事故后,我們才開始重視螺栓在發(fā)動機及整車上的重要性,尤其在汽車安全件上,如果是由于螺栓的質(zhì)量問題,造成的后果是不堪設(shè)想的。深入的了解螺栓螺紋擰緊的原理及螺紋知識,有助于我們對螺栓的充分認識,螺栓擰緊的必要性和關(guān)鍵程度是我們?nèi)粘5难b配工作關(guān)注的主要對象,力矩的有效控制則能體現(xiàn)出一個崗位甚至一個班組的質(zhì)量管理水平。引言一、常見螺紋聯(lián)接二、螺紋聯(lián)接技術(shù)及緊固理論介紹三、裝配工藝開發(fā)及過程控制四、擰緊力矩的管理基礎(chǔ)五、螺紋聯(lián)接的常見失效形式與預(yù)防六、螺紋
2、孔深度加工及攻絲注意事項目錄常用螺紋緊固件螺紋性能等級螺紋標(biāo)記的含義等級性能標(biāo)準(zhǔn)對照第一部分常見螺紋聯(lián)接螺栓強度級別:3.6級?12.9級(共10個等級)螺紋精度:4h?6h螺母強度級別:4級?12級(7個等級)螺紋精度:4H?6H墊圈其它:雙頭螺柱、U型螺栓、螺塞1.1、常用螺紋緊固件1.2、螺紋性能等級國產(chǎn)螺紋的性能等級一般有幾種?1.3、螺紋標(biāo)記的含義1.4、等級性能標(biāo)準(zhǔn)對照3932282322——HRB(min)——898279716752HRB(min)4439373432——HRC(max)——99.595HRB(max)洛氏硬度HR89101212——20—22
3、25min伸長率%1100940720660640480420300340240190max1080900720640640480400300320240180公稱12001000900800600500400300N/mm2公稱抗拉強度12.910.99.88.8d>168.8d≤166.85.85.64.84.63.6機械物理性能屈服點屈服強度N/mm2螺栓連接受力示意圖和緊固扭矩分配示意圖理論公式擰緊力矩的組成擰緊力矩和緊固軸力的關(guān)系影響預(yù)緊力(夾緊力)的因素緊固件擰緊的實質(zhì)軸向預(yù)緊力的確定螺栓連接件的特性第二部分螺紋聯(lián)接技術(shù)及緊固理論2.1、螺栓連接受力示意圖請:標(biāo)出
4、螺栓擰緊過程中所受力螺紋聯(lián)接緊固扭矩分配示意圖螺母&摩擦力55%夾緊載荷10%螺紋摩擦35%2.2、理論公式2.2、理論公式1)支承面摩擦力矩TW2)螺紋副摩擦力矩TST=Ts+Tw注:軸向力所產(chǎn)生的力矩為零。螺紋副摩擦力矩TS支承面摩擦力矩TW軸力軸力2.3、擰緊力矩的組成緊固軸力Ff(預(yù)緊力)的計算:T=KFfdFf=T/Kd彈性區(qū)域內(nèi)緊固力矩TFmax彈性區(qū)FminKmaxKmin塑性區(qū)緊固軸力Ff2.4、擰緊力矩和緊固軸力的關(guān)系在采用同一扭矩緊固時摩擦系數(shù)與預(yù)緊力的關(guān)系。摩擦力潤滑后的螺栓壞的螺紋普通緊固軸力2.5、影響預(yù)緊力(夾緊力)的因素控制螺紋緊固軸力(預(yù)緊力)
5、,保證被連接件所需的夾緊力。夾緊力需適中:1)夾緊力過小,被連接件容易松動;2)夾緊力過大,被連接件容易損傷,同時,也容易造成螺紋件的損壞。2.6、緊固件擰緊的實質(zhì)軸向預(yù)緊力下限值:由連接結(jié)構(gòu)的功能決定,此值必須保證被聯(lián)接件在工作過程中始終可靠貼合;軸向預(yù)緊力上限值:由螺栓(螺母)和被連接件的強度決定,此值必須保證螺栓及被聯(lián)接件在預(yù)緊和服役過程中不發(fā)生破壞。(如:螺栓拉長、擰斷、脫扣、被聯(lián)接件壓陷/破裂等)2.7、軸向預(yù)緊力的確定抗拉強度應(yīng)變屈服點失效彈性區(qū)塑性區(qū)屈服強度極限抗拉強度60%50%力矩取值?2.8、螺栓連接件的特性螺紋聯(lián)接擰緊的幾個階段螺紋聯(lián)接裝配工藝方法第三部
6、分螺紋聯(lián)接裝配工藝及過程控制Stage1PrevailingTorqueStage2DrawDownStage3ElasticStage4Plastic?0.2%?b?kFbFyFpO3.1、螺紋聯(lián)接擰緊的幾個階段3.2.1扭矩直接控制法3.2.2扭矩控制—轉(zhuǎn)角監(jiān)控法3.2.3扭矩+角度控制法3.2.4屈服點控制法3.2.5螺栓長度法3.2、螺紋聯(lián)接裝配工藝方法3.2.1扭矩直接控制法TU=kL?D?FUTL=kU?D?FLT=k?D?F扭矩直接控制法原理TFkTUTLFUFLKMINKMAX方法介紹:這是利用扭矩值與預(yù)緊力的線性關(guān)系進行控制的方法,該方法在擰緊時只對緊固
7、扭矩(T)進行控制,操作簡便。但扭矩控制法受扭矩系數(shù)影響較大,90%以上用于克服螺紋和支承面摩擦扭矩,初始預(yù)緊力的離散度隨著擰緊時摩擦損耗等因素的控制程度而變化,因而離散度較大.精度很低。應(yīng)用:一般用在非關(guān)鍵部位。Fmax彈性區(qū)FminKmaxKmin塑性區(qū)緊固力矩T緊固軸力Ff3.2.1扭矩直接控制法扭矩時間扭矩=OKTminTmax擰緊曲線:例:飛輪螺栓擰緊要求為130-140Nm3.2.1扭矩直接控制法在采用扭矩控制的同時,用緊固轉(zhuǎn)角θf作為指標(biāo)對預(yù)緊力進行監(jiān)控的控制方法。Ⅰ.20%N扭矩設(shè)定轉(zhuǎn)角