拧紧 螺栓如何拧紧和控制你不知道的螺栓技巧

在德国大部分高端机械设备厂，在装配特殊零件时，都有严格的操作手册指导拧紧完成，并有明确的施加多大扭矩的规范。

事实上，为了防止螺钉拧紧后松动，应该施加额外的预紧力，这样就会消除松动的半圆形预紧力，螺钉拧紧后会产生弹性变形，特别是在高温和振动载荷下。长期持续的压力会造成蠕变，螺杆会变得塑性变形，强度降低甚至失效。恢复半圆的目的是恢复部分弹性变形，消除预应力，使螺钉在连续受压变形或弹性变形后，塑性应变和失效概率大大降低，使螺钉保持连续的高强度。TH的压力直接扭两圈半是达不到这个效果的。

说个详细的故事:同品牌的车都有原装进口和国产的组装点。在中国聚会的细节令经理们头疼。在德国，工人把螺丝拧成三圈，然后按照指示回到半圈。在中国，组装厂也是如此，只是组装工人在后半圈比较懒，但是差别肉眼看不见。随着时间的推移，半圆的影响出现了。对于同车型，部分国产车的故障率和维修率明显高于进口车。

拧紧过程浅析

1，541条规则(即50%、40%、10%)

见图a:通常在螺栓拧紧过程中，实际转化为螺栓夹紧力的扭矩只占10%，剩下的50%用于克服螺栓头下的摩擦力，40%用于克服螺纹副内的摩擦力，这就是“541”法则，主要反映夹紧力与摩擦力的关系。但如果采用了一定的改进措施(如涂润滑油)或螺纹副有缺陷(如杂质、凸起等)。)，比例关系会因影响不同而改变。

图二:螺栓连接的特征

拧紧过程的主要变量

1.扭矩(t):施加的拧紧扭矩，单位为牛米；

2.夹紧力(f):连接器之间的实际轴向夹紧(压缩)，单位为N；

3.摩擦系数(U):螺栓头和螺纹副消耗的扭矩系数；

4.转角(a):在一定的扭矩下，由于连接件有一定的轴向伸长或压缩，螺栓需要转动的螺纹角度。

螺栓拧紧的控制方法

1.扭矩控制方法

定义:当拧紧力矩达到一定的设定控制力矩时，立即停止拧紧的控制方法。

优点:控制系统简单直接，用扭矩传感器或高精度扭矩扳手很容易检查拧紧质量。

缺点:控制精度不高(预紧力误差25%左右)，不能充分利用材料的潜力。

2.扭矩角控制方法

定义:先把螺栓拧到小扭矩，然后从这一点开始，拧到规定的转角。

优点:螺栓轴向预紧精度高(15%)，可获得较大的轴向预紧力，数值可集中在平均值附近。

缺点:控制系统复杂，需要测量扭矩和转角两个参数；而且质检部门很难找到合适的方法来检查拧紧结果。

3.屈服点控制法

定义:将螺栓拧紧到屈服点后停止拧紧螺栓的方法。

优点:拧紧精度很高，预紧力误差可控制在8%以内；但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度。

缺点:在拧紧过程中，需要对扭矩和转角曲线的斜率进行动态连续的计算和判断，对控制系统的实时性和运行速度要求较高。