紧固件扭矩及紧固件常见问题的解决.ppt

1 紧固件扭矩及紧固件常见问题的 解决 2 静态扭矩与动态扭矩 定义 动态扭矩： 紧固件在被紧固的过程中测量得到的最大峰值。 扳手和动力工具都可以施加动态扭矩，动态扭矩是在紧固的过 程中测量的。动态扭矩所产生的轴向预紧力满足工程上对预紧 力的要求。 静态扭矩： 在一个紧固件被紧固好之后，将其在拧紧方向上继续 旋转的瞬间所需要的扭矩。静态扭矩是在紧固之后测量的。静 态扭矩标准用来监控生产过程的稳定性。 检测扭矩： 与静态扭矩相同。 3 静态扭矩与动态扭矩测量方法 动态扭矩测量方法： 1. 通过在紧固工具与被紧固件之间另加的传感器进行测量。 2. 通过紧固工具自身所带的扭矩传感器测量； 动态扭矩传感器 1.用于测量动态扭矩的传感器 2.自身带有扭矩传感器和控制系统的紧固工具 4 静态扭矩与动态扭矩测量方法 静态扭矩： 用测力扳手（有表盘式，数显式等类型，SGM大多采用表盘式 ），在紧固好以后5分钟内，向紧固件拧紧的方向上拧自攻钉牙矩，厚板的材料一般为非金属 ）， 与自攻钉配合的孔的直径以及板的厚度的变化会引起所需的动态扭 矩的很大波动。直径变大，以及板变薄容易造成滑牙，反之，容易造成攻 不到底。 自攻钉的扭矩一般都较小（一般在1.5+/-0.5Nm左右），紧固自攻 钉的枪（气枪或电枪）在扭矩很小时，其波动量的相对值较大，不易精确 控制。 D t 自攻钉与板配合 17 自攻螺栓动态扭矩 自攻螺栓（Taptite） 由于需要螺栓在光孔基体上强行挤压出螺纹，因此需要额外增加 扭矩。 Taptite 螺栓横截面形状 Taptite螺 栓与光孔 配合，强 行在光孔 的基体上 挤压出螺 纹。 18 自攻螺栓 自攻螺栓的优点： 1. 基体螺纹是靠自攻螺栓强行挤出，螺纹间为过盈配合，因此具 有 良好的防松性能； 2.省去了与螺栓配合的基体的攻丝工序，可以降低一定成本； 自攻螺栓的缺点： 自攻螺栓本身制作成本较高，因此价格较高； 自攻螺栓的常见问题： 自攻螺栓与光孔配合，对于光孔直径的波动非常敏感，光孔直径 大易造成滑牙，直径小易造成攻不到底。因此出现滑牙和攻不到底时应 首先查光孔的直径；其次查自攻螺栓的尺寸及实际的动态扭矩等。 19 涂胶螺栓螺母 有些螺栓螺母涂有胶，可以根据需求，涂螺纹锁紧胶，密封胶， 减震胶，防焊渣胶等。 涂胶螺栓螺母，由于涂有胶，造成螺纹间的实际配合为过盈配合 ，因此需要额外的扭矩来克服阻力，其扭矩比对应的普通螺栓螺母大。 20 锁紧螺母 Prevailing torque nut锁紧螺母采用螺纹结构变形，使螺母与螺栓的局 部配合为过盈配合，螺栓螺母间始终保持有压应力，从而达到防松的目的。这会 使在紧固螺栓、螺母时需要额外的扭矩。其额外扭矩标准一般会在图纸上明确标 出。 全金属锁紧螺母 Deformed ovally 全金属锁紧螺母Top depression 尼龙环锁紧螺母 21 影响动态扭矩的因素（被紧固件） 设定动态扭矩时不仅要考虑紧固件，还要考虑被紧固 件以及紧固件工具。 动态扭矩太小，容易引起松动和疲劳断裂，同时不利 于发挥紧固件的潜力；动态扭矩太大，容易引起紧固件屈服 ，甚至断裂，滑牙，以及被紧固件被压溃。 被紧固件的材料硬度，表面粗糙度，表面摩擦系数， 被紧固件的结构，都会影响所需要的动态扭矩。同时还要考 虑被紧固件的强度，保证不会被压溃，进而得到被紧固件所 能承受的最大扭矩。 动态扭矩标准需要由紧固件和被紧固件共同确定。最 小动态扭矩应该保证在客户使用的过程中不松动，最大扭矩 应保证紧固件以及被紧固件不失效（如屈服，断裂，滑牙， 压溃，变形等） 为了充分发挥紧固件的性能，一般应使紧固件的轴向 预紧力为紧固件保证载荷的5075。 22 GM推荐的紧固件动态扭矩 标准 强度等级尺寸 直径X牙距 动态扭矩抗拉载荷 kN 屈服载荷 kN 螺栓 / 螺母 8.8 抗拉强度8X100800MPa, 屈服强度800X0.8640MPa M6X1D 9+/-1.5NM16.713.3 M8X1.25D 22+/-3NM30.424.2 10.9 抗拉强度10X1001000MPa,屈 服强度1000X0.9900MPa M10X1.5D 58+/-9NM60.354.5 M12X1.75D 100+/-15NM87.679.2 M14X2D 160+/-25NM120.1108.5 M16X2D 240+/-35NM162.9147.3 自攻钉 自攻钉无强度等级之分 St4.2X1.4； St4.8X1.6 D 1.5+/- 0.5NM S1NM MIN FDSNS 23 影响动态扭矩的因素（紧固工具） 不同的紧固工具精度不同，一般请况下，精度由高到底如下： 电动枪气动枪脉冲枪 电动枪 气动枪 24 脉冲枪 脉冲枪的原理： 气动枪和电动枪其原理类似于用手推动 扳手拧螺栓；脉冲枪类似于不断用锤子去敲 击扳手拧螺栓。 脉冲枪的优点： 同等输出扭矩的条件下，尺寸小，重量 轻，人机工程好； 脉冲枪的缺点： 输出扭矩波动大，噪音较大； 脉冲枪的适用范围： 1.拆卸紧固件； 2.重型设备上的大紧固件的紧固； 3. 动态扭矩精度要求低的场合； 脉冲枪不适合的范围 1.不适用于自锁螺母，涂胶螺母，涂胶螺栓 ，自攻螺栓； 2.不适用于重要的紧固件（如对安全和功能 有重大影响的紧固件，如PQC值为PS1， PS2和PF1）； 3.不适用于软连接（如被紧固件为非金属， 或者有非金属的垫片等）； 25 如何判定是否松动 紧固件紧固完毕后 随着时间的推移，其静态扭 矩均会衰减。只有在紧固完 毕后5分钟内测得的静态扭 矩值才有意义。时间超过5 分钟后，其测