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机械常识

拧螺栓拧三圈回半圈是什么道理

时间:2019-04-10 21:30:26   作者:   来源:   阅读:4   评论:0

    其实,螺丝在拧紧后,为了防止松动,应额外施加一个预紧力,因此松半圈后预紧力将消除,螺丝在拧紧后处于弹性形变中,尤其是在高温和震动载荷的情况下,长期这样持续压力会产生蠕变,螺丝变成塑性变形后,其强度会大幅下降甚至失效。退回半圈是让弹性形变恢复一些,同时消除预紧应力,以后螺丝在持续压力的变形还是在弹性形变之中,产生塑性应变和失效的几率大幅降低,使螺丝能保持持续高强度的压力,而直接拧两圈半是达不到这样的效果。


    再来讲述一个细节故事:同样品牌型号的汽车有原装进口和国内组装之分。在国内组装时一个细节让管理者相当头疼,德国原装时,工人拧螺丝严格按照作业指导书的要求执行进三圈再退回半圈;      在中国组装工厂也同样这样要求,但组装工人在最后回半圈时偷懒的比较多,但这是肉眼看不到的差异,随着时间的推移,那个半圈的影响就显现出来了。同样的汽车型号,国产车的某些部位明显比进口车故障和维修率高。

拧紧过程的简要分析

1、541规则(即50%、40%、10%)

    参见图A:通常情况下,在螺栓的拧紧过程中,实际转化为螺栓夹紧力的扭矩仅占10%,其余50%用于克服螺栓头下的摩擦力,40%用于克服螺纹副中的摩擦力,这就是“541”规则,主要反映夹紧力与摩擦力之间的关系。但若施加一定的改善措施(如涂抹润滑油)或螺纹副中存有缺陷(如杂质、磕碰等),该比例关系会受到不同影响而改变。

拧螺栓拧三圈回半圈是什么道理

图A、541规则

2、螺栓连接件的特性

拧螺栓拧三圈回半圈是什么道理

图B:螺栓连接件特性

螺栓拧紧的控制方法

1. 扭矩控制法

定义:当拧紧扭矩达到某一设定的控制扭矩时,立即停止拧紧的控制方法。


优点:控制系统简单、直接,易于用扭矩传感器或高精度扭矩扳手来检查拧紧的质量。


缺点:控制精度不高(预紧力误差±25%左右),也不能充分利用材料的潜力。


2. 扭矩-转角控制法

定义:先把螺栓拧到一个不大的扭矩后,再从此点开始,拧一个规定的转角的控制方法。


优点:螺栓轴向预紧力精度较高(±15%),可以获得较大的轴向预紧力,且数值可集中分布在平均值附近。


缺点:控制系统较复杂,要测量扭矩和转角两个参数;且质检部门也不易找出适当的方法对拧紧结果进行检查。


3. 屈服点控制法

定义:把螺栓拧紧到屈服点后,停止拧紧的一种方法。


优点:拧紧精度非常高,预紧力误差可以控制在±8%以内;但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度。


缺点:拧紧过程需要对扭矩和转角曲线的斜率进行动态的、连续的计算和判断,控制系统的实时性、运算速度等都有较高的要求。


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