基本擰緊技術(shù)

1、COMMITTED TO SUSTAINABLE PRODUCTIVITY We stand by our responsibilities towards our customers, towards the environment and the people around us. We make performance stand the test of time. This is what we call Sustainable Productivity. 第一部分 擰緊基本概念 第二部分 連接類型 第三部分 扭矩測量 第一部分 擰緊基本概念 內(nèi)容 螺紋緊固件螺紋緊固件 什么是連接件？

2、什么是連接件？ 扭矩，摩擦力和夾緊力的關(guān)系扭矩，摩擦力和夾緊力的關(guān)系 關(guān)于扭緊的幾個(gè)基本概念關(guān)于扭緊的幾個(gè)基本概念 抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn) 1. 螺紋緊固件 哪種裝配方法最普遍？ 焊接 粘接 鉚接 用螺絲和螺栓擰緊 使用螺絲和螺栓擰緊！ 設(shè)計(jì)簡單 零部件標(biāo)準(zhǔn)化 裝配簡單，拆卸方便（可逆） 效率高 成本低 可控（螺栓張力可控） ! But why? 2. 什么是連接件？ 什么是連接件？ 螺絲/ /螺栓 螺母 連接部件 連接件受到不同外部力的影響 應(yīng)用場所舉例 車輪螺栓 法蘭 發(fā)動(dòng)機(jī) 輸配電線桿 手表 夾緊力，拉伸力和剪切力 剪切力 剪切力 拉伸力 拉伸力 夾緊力 3. 扭矩，摩擦力和夾

3、緊力 緊固件中的螺紋產(chǎn)生了夾緊力，使得部件結(jié)合在一起 旋轉(zhuǎn)螺絲/螺栓將拉伸螺絲/螺栓 拉伸螺絲/螺栓使部件加緊 連接件力的夾緊力是擰緊中所求的力 我們能夠測量的是扭矩T 夾緊力是我們想要得到的 夾緊力是我們想得到的，但是它非常難測量. 扭矩 容易測量和運(yùn)用 螺紋緊固件 扭矩 為了擰緊螺栓, 必須施加力以便擰緊螺母/螺絲 力 (F), 力臂 (L) = 扭矩(M) 螺栓旋轉(zhuǎn)的越多，得到的扭矩越大 但是, 90% 的扭矩被摩擦力消耗 只有10%的扭矩轉(zhuǎn)化為夾緊力 夾緊力, 10% 螺紋副中的摩擦了, 40% 螺栓頭下表面的摩擦力, 50% 施加的扭矩并不象夾緊力那么簡單 螺紋副力的摩擦力 夾緊力

4、螺絲/螺栓頭部下表面的摩擦力 50% 10% 40% 扭矩施加 (100%)，其夾緊力得到 通常情況 扭矩 100 % 50 40 10 規(guī)則 90% 90% 的扭矩用于克服摩擦的扭矩用于克服摩擦 力力 40 % 20 % 40 % 40% 40% 塑料墊圈 螺紋副中的摩擦力 夾緊力 螺栓頭/螺絲頭下面 的摩擦力 改變摩擦力 塑料墊圈 螺紋里的潤滑 改變摩擦力 加潤滑 50 % 20 % 30 % 50% 30% 螺紋里加潤滑 夾緊力 扭矩和夾緊力的關(guān)系 螺栓頭/螺絲頭下面 的摩擦力 螺紋副中的摩擦力 摩擦力減小會(huì)導(dǎo)致. 50 % 20 % 30 % .過擰！ 改變摩擦力 生銹的螺栓 生銹的螺

5、栓 50 % 0 % 50 % 50% 50% 生銹的螺栓 夾緊力 扭矩和夾緊力的關(guān)系 螺栓頭/螺絲頭下面 的摩擦力 螺紋副中的摩擦力 4. 抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn) 11.B Tensile Strength / Yield 抗拉強(qiáng)度/屈服點(diǎn) Stress （受力） N/mm Elongation % （拉伸度） Tensile stress （抗拉強(qiáng)度） 100X 8=800 N/mm2 Yield stress (屈服應(yīng)力） 800X0,8=640 N/mm2 Yield （屈服點(diǎn)） Failure （失效） Elastic part （彈性變形區(qū)） Tensile strength 抗拉強(qiáng)度

6、75 % 螺栓標(biāo)識(shí)系統(tǒng) 生產(chǎn)商生產(chǎn)商 第一個(gè)數(shù)第一個(gè)數(shù) = 1/100 的最小抗拉強(qiáng)度的最小抗拉強(qiáng)度 (N/mm2) 1008 = 800 N/mm2 第二個(gè)數(shù)第二個(gè)數(shù) =屈服強(qiáng)度與最小抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系屈服強(qiáng)度與最小抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系 0.8 = 80% 兩數(shù)相乘得出屈服應(yīng)力兩數(shù)相乘得出屈服應(yīng)力 800* 0.8 = 640 N/mm2 公制螺紋公制螺紋 . Recommended torque levels 螺栓的推薦扭矩 第二部分 連接類型 你需要學(xué)習(xí)并能解釋如下概念： 軟連接，硬連接 過擰和均值偏差 彈性衰減 應(yīng)用舉例 Tightening cycle 螺栓扭緊過程定義 Run dow

7、n 快速旋進(jìn) Torque 扭矩 Angle 角度 Elastic area 線性區(qū) constant slope 斜率 Finding 尋帽 yield point 屈服點(diǎn) T Plastic zone 塑變區(qū) Final 最終扭緊 基本定義： Fastener finding (Search socket) 尋帽 Run down 快速旋進(jìn) Final 最終扭緊 Elastic area.線性區(qū) Semi-elastic area.半線性區(qū) Plastic zone.塑變區(qū) ISO5393 螺栓連接的硬度 硬連接 30 中性連接 30 720 扭矩 100% 螺栓開始受力 720 , 角度

8、 硬 軟 0 5% 達(dá)到目標(biāo)扭矩 擰緊角度擰緊角度: 貼合面 貼合面的扭矩通常是最終扭矩的10% 扭矩 = OK 擰緊角度擰緊角度 : 貼合面后到最終擰緊 都有一個(gè)角度 硬連接硬連接 (根據(jù)根據(jù) to ISO 5393) 3030 Maximum Maximum 貼合面 扭矩 (Nm) 角度 (degrees) 貼合面 硬連接 擰緊角 30 目標(biāo)扭矩 720 目標(biāo) 720 軟連接軟連接 軟連接舉例軟連接舉例 夾緊力 緩和的斜面 Angle 大角度變化 軟連接 擰緊角度大于 720 實(shí)際連接件實(shí)際連接件 硬連接 擰緊角度小于 30 很少連接件小于 30 很少連接件大于 720 大多數(shù)連接件擰緊角

9、度都是在 30和720之間 為何我們需要這樣的定義？ “過扭過扭” 10 Nm 8 Nm 工具扭矩設(shè)定為9 Nm. 在軟硬連接上有不同扭矩 結(jié)果 軟、硬連接軟、硬連接 目標(biāo) 均值偏差 扭矩 角度 過扭 貼合點(diǎn) 硬連接 軟連接 過扭和均值偏差過扭和均值偏差 如何降低均值偏差如何降低均值偏差? 工具選擇 (脈沖式工具/直趨扳手) 降低工具速度 “Two-step” 替代“one-step” 擰緊 減少第一步設(shè)定的扭矩 其它建議? 擰緊策略擰緊策略: 1 2 3 4 預(yù)擰緊 1 2 3 4 7 8 6 5 預(yù)擰緊 1 2 3 4 最終扭矩! ! 1 2 3 4 5 6 7 8 最終扭矩! ! 擰緊

10、= OK!= OK! 擰緊策略擰緊策略 第三部分 扭矩測量 包含以下內(nèi)容: 靜態(tài)扭矩 動(dòng)態(tài)扭矩 測量分析 扭矩測量扭矩測量 靜態(tài) 動(dòng)態(tài) 如何在一個(gè)連接件上測量扭矩如何在一個(gè)連接件上測量扭矩 動(dòng)態(tài)扭矩動(dòng)態(tài)扭矩:在擰緊螺栓的同時(shí)用在線式扭矩傳感器測量在擰緊螺栓的同時(shí)用在線式扭矩傳感器測量 靜態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩:安裝后用扭矩扳手測量安裝后用扭矩扳手測量 5 1 模擬扭矩扳手模擬扭矩扳手 5 2 數(shù)字扭矩扳手 外部測量扳手外部測量扳手 動(dòng)態(tài)測量動(dòng)態(tài)測量 靜態(tài)峰值靜態(tài)峰值 vs 動(dòng)態(tài)峰值動(dòng)態(tài)峰值 動(dòng)態(tài)扭矩 (Nm) 92 94 91 92 94 92 92 X=92,43 s=1,13 靜態(tài)扭矩 (Nm)

11、103 106 103 100 100 103 100 X=102,14 s=2,27 扭矩 (Nm) 時(shí)間 20 40 60 80 100 110 120 工具輸出 （動(dòng)態(tài)扭矩） 扭力扳手、 （靜態(tài)扭矩） 原因:靜態(tài)摩擦力 裝配手測 (動(dòng)態(tài))(靜態(tài)) 102.6 112 102.6 110 101.4 111 101.2 110 102.4 113 100.9 109 102.1 110 102.4 111 101.0 113 101.8 112 101.84 111.1 0.67 1.4 2.01 4.1 均值均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 (Sigma) 3 Sigma 硬連接硬連接 均值均值

12、標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 (Sigma) 3 Sigma 裝配手測 (動(dòng)態(tài))(靜態(tài)) 100.2 88 100.5 84 100.7 92 100.3 86 100.4 90 100.8 88 100.5 86 100.2 85 100.2 84 100.4 84 100.42 86.7 0.21 2.8 0.63 8.3 軟連接軟連接 彈性釋放，扭矩衰減彈性釋放，扭矩衰減 時(shí)間時(shí)間 牛米牛米 使用測力扳手時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的問題使用測力扳手時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的問題 只能檢查扭矩是否太低只能檢查扭矩是否太低 同時(shí)測量了靜態(tài)扭矩同時(shí)測量了靜態(tài)扭矩 操作者不使用它們操作者不使用它們(生產(chǎn)效率低) 必須定期校準(zhǔn)必須定期校準(zhǔn) 測力扳手有一個(gè)很大的誤差測力扳手有一個(gè)很大的誤差 COMMITTED TO SUSTAINABLE PRODUCTIVITY. 哪種裝配方法最普遍？ 焊接 粘接 鉚接 用螺絲和螺栓擰緊 50 40 10 規(guī)則 90% 90% 的扭矩用于克服摩擦的扭矩用于克服摩擦 力力 50 % 20 % 30 % 50% 30% 螺紋里加潤滑 夾緊力 扭矩和夾緊力的關(guān)系 螺栓頭/螺絲頭下面 的摩擦力 螺紋副中的摩擦力 第二部分 連接類型 你需要學(xué)習(xí)并能解釋如下概念： 軟連接，硬連接 過擰和均