多轴自动螺栓拧紧机的设计【含6张CAD图纸+PDF图】
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本科生毕业设计（论文）毕 业 设 计（论 文）题目： 多轴自动螺栓拧紧机的设计学生姓名 学 院 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 指导教师 校外指导教师 年 月 日毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。 论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在_年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“”）论文作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘 要 因为螺栓连接结构简单，容易拆装，在很多机械装配中广泛使用螺栓连接，螺栓装配在现代工业过程中应用比较普遍， 特别是对装配拧紧的位置角度等要求很高的场合，像汽车，机床，发动机等。现阶段，实现螺栓紧固件的联接的可靠性能，通过螺栓拧紧技术可以更好的去控制。拧紧工艺中螺栓的拧紧大体有三种：扭矩法，屈服点控制法以及扭矩转角法。因为传统工艺的因素，在国内使用的气动液压扳手，它的操作不便利， 效率低下，精度控制不达标，在现代化高性能装配机械行业，已经无法满足人们的需求。国外的自动螺栓拧紧机在中国市场中，因为它的灵活性能差，价位比较高，售后服务不完善，所以中国的机械行业很少使用。在汽车行业装配中，螺栓拧紧被广泛使用，以前的人们在装配的时候，一般都把螺栓或螺母拧到最紧。后来人们才发现，这个“最紧”根本没有一个固定的标准，不同的人拧紧程度不同。一台机器能有成百上千零件，用螺栓紧固去装配，在大批量生产中让多数人在不同的时间里完成装配的，而且工人们每天都要装配几十到几百台机器，我们可以知道这个“最紧”离散度有多大了。同时，一些机械零件，像汽车发动机中的连杆大头孔，需要在金属切削车间用螺栓把瓦盖装配起来，在装配车间，又要先拧下螺栓，拆下机器的瓦盖，套到曲轴上后再重新拧紧，装配，使用“最紧”来进行拧紧，将会出现不可预料的情况。所以，如何有效地拧紧，达到“最佳”的效果，也就成了机械装配行业中十分关注的课题。拧紧机就是有效地拧紧，让装配拧紧达到“最佳”的装配工具。本文从螺栓拧紧机的机械结构设计出发，通过对拧紧机不同部件的设计，最后完成整体装配图，较圆满的完成了螺栓拧紧机的设计。详细认真的绘制一些比较重要的部件的零件图。,关键词：螺栓拧紧；扭矩转角法；减速装置；花键轴IABSTRACT Since bolting simple, reliable, easy to disassemble, widely used in many institutions assembly, bolt assembly in modern industrial process applications more common, especially in engines, automobiles, machine tools, compressors and gearboxes bolt tightening angle high precision the position of the mounting case. At this stage, reliable coupling bolts fasteners, mainly controlled by bolt tightening process. Tighten bolts there are three main processes, namely: torque method, torque - angle method and the yield point Control Act. But in the current China, because the traditional crafts and other reasons, are now widely used in the assembly of pneumatic and hydraulic wrenches, its existence is not convenient operation, high labor intensity, bottom efficiency, angle and torque control accuracy is poor and can not be achieved networking and online management and other shortcomings, has been unable to meet the requirements of modern industrial high-performance assembly. Although foreign countries have automatic bolt tightening machine , but because of its high-priced products , the use of a single station , poor flexibility , service is not in place and other reasons is not accepted by the majority of Chinese users . Tighten the bolts used in the automotive industry assembly is a universal phenomenon, before people only considered in the assembly, the bolt (or nut) onto the tightest degree. Later it was discovered that this “most concerned” but is a very vague concept, it is unique and individual. A machine with dozens or even hundreds of thousands of parts, assembled with bolts fastening method, in turn, the majority of people in different time done in large-scale production, but also a day of tens or hundreds of assembly machine, the “tightest discrete degrees will be imagined . In addition, some parts ( such as automobile engine connecting rod in the hole ) , metal-cutting shop in need bolts tiling assembled for processing, and to the assembly plant , they must first loosen the bolts, remove the tile cover, cover after the then retighten the crank assembly , as with the tightest to carry out, the result will be very dangerous. Thus, how to effectively control the “tightening” and to reach the best”, has become a topic of great concern to the industry. Tightening machine is effectively controlled as “tightening” and to achieve the best assembly tools. In this paper, the structural design of tightening machine to start, through the various structural bolts tightening machine is designed to complete the general assembly drawings, comparing the successful completion of tightening machine system design. Some of the more important parts for a detailed description and draw their parts diagram.Key words：Bolt tight; Torque - corner law; Slow device; spline目 录摘 要IABSTRACTII1前言11.1螺栓联接的历史11.2 螺栓拧紧机的出现11.3螺栓拧紧机的发展11.4中国拧紧机的发展12螺栓拧紧机的原理及意义32.1原理32.1.1扭矩法42.1.2扭矩转角法42.1.3 屈服点法52.2 意义62.2.1 预紧力不适当带来的后果62.2.2设计意义63螺栓拧紧机的总体设计过程63.1 设计内容63.2性能特点63.3主要技术参数63.4螺栓拧紧机总体设计73.4.1 减速装置的选择73.4.2 轴的设计83.4.3花键轴的校核93.5 电动机的选择104 行星齿轮减速器的设计114.1 概述114.2 设计的四个条件114.2.1 满足给定的传动比114.2.2 同心条件124.2.3 邻接条件134.2.4 安装条件144.3 行星轮系的设计144.3.1 一级行星轮系的设计144.3.2 二级行星轮系的设计154.3.3 三级行星轮系的设计154.4啮合效率的计算164.5 总的传动效率计算164.6 齿轮强度的校核174.6.1 对一级行星轮系校核184.6.2对二级行星轮系校核214.6.3 对三级行星轮系校核235 螺栓拧紧机的控制方法265.1 扭矩传感器265.2 拧紧过程中的控制方法275.2.1 扭矩法275.2.2 扭矩转角法275.2.3 屈服点法275.3 拧紧过程的检测276 结 论28参 考 文 献29致 谢30IV1前言1.1螺栓联接的历史螺栓联接因为它的简单可靠、拆卸方便等特点在汽车行业螺栓紧固中得到广泛的应用。当前, 螺栓的拧紧普遍采用了液压和电动扳手来完成, 因为液压和电动扳手在拧紧过程中是依靠大冲击力来拧紧螺栓装置, 所以拧紧扭矩值误差非常大, 另外液压和电动的定值扭矩扳手不适宜在大扭矩状况下去工作, 这样使得劳动强度增大, 生产效率低下, 拧紧的质量更是极不稳定。1.2 螺栓拧紧机的出现 自动螺栓拧紧机是一种机电一体化（机械的传动、电气的传动、电子技术、气动技术和自动检测于一体）设备。顾名思义，螺栓拧紧机就是拧紧工件的设备单元，主要适用于螺栓/螺母拧紧等方面。一台机器有几百几千个零件通过螺栓紧固，实现装配，在大批量生产中让多数人在不同的时间里完成装配。而且每天又要去装配几十或几百台的机器，这个螺栓的数量由此可想而知，并且还要拧紧到产品图纸规定的拧紧扭矩的数值。为了提高生产的效率、保证螺栓的拧紧扭矩所以自动螺栓拧紧机便就诞生了。1.3螺栓拧紧机的发展螺栓拧紧是从国外发展起来，最具代表性的螺栓拧紧有阿特拉斯（Atlas Cop-co），英格索兰(Ingenuous AND)，库柏(Cooper)等。为了满足可控制螺栓拧紧的需求，在20世纪90年代初，汽车机电制造行业已经开始使用屈服点可控制的拧紧工具。现在，随着电动机调速等扭矩控制方法的发展，国外的机械装配作业线上的装配工具正再向能耗更低，控制更精确的拧紧设备的方向发展，通过微机系统控制的自动型装配系统，实现了对螺栓装配的定转角顶扭矩的屈服强度的检测控制。1.4中国拧紧机的发展 同国外相比，我国机械行业中的机电，汽车产品的螺栓拧紧工具还很落后，无法大量系统地去供应机械生产行业中急需的拧紧工具和设备，每年都要花费大笔钱购买国外的拧紧工具。最近，随着我国汽车机械业的突飞猛进，为了提高整体素质，增强中国机械产品的国际竞争力，我国机械业正向着规模化、自动化的方向前进，对装配质量及生产效率有了更高的要求，因此对大量使用的螺栓或螺母的拧紧效率也有了更高的要求，这种要求极大地促进了现阶段我国在螺栓拧紧方面的快速发展。当前来说，我国国内的机械市场大部分被国外的市场占领，主流整车厂大部分用国外的机械设备；同时也有少量的机械厂进行自主开发，比如中国科学院沈阳自动化研究所，大连德欣公司，山东龙口气动机械厂 等，从技术方面比较，我国的机械产品跟国外的产品还很大的差距。 随着拧紧技术和电子技术的深入发展，我国机械业将会出现精度，自动化程度更高的螺栓拧紧机；也可能生产出应用全新技术的螺栓拧紧机。由此可知，我国的汽车装配行业会越来越多的使用自动螺栓拧紧机，使汽车装配的质量和效率得到极大的提高。2螺栓拧紧机的原理及意义2.1原理 螺栓拧紧机由支承部件，动力控制系统，升降系统和传动系统组成。螺栓拧紧机的作用是按规定的要求将螺栓拧紧。拧紧机主要以电动机当动力源，输出的扭矩经过减速器增大。螺栓的拧紧加载，主要以压缩空气作为辅助的动力来源，拧紧箱由气缸带动。拧紧箱运动到工作位置后，螺栓就可以进行拧紧了。螺栓的整个拧紧过程通过电气控制系统进行控制，通过传感器将数据送到控制系统，通过对数据的计算和判断，来监视整个的拧紧过程，这就是控制系统。拧紧机卸载的过程，也是通过控制系统按照一定的固定的循环自动运行来控制的。螺栓的扭矩，转动角度等参数能通过实际情况来设定。图2-1螺栓拧紧机的原理图2.1.1扭矩法 当扭矩大于等于目标的扭矩，拧紧机的拧紧轴会停止。如果最小扭矩小于等于峰值扭矩小于等于最大扭矩，则拧紧合格。扭矩法只能控制施加的扭矩。螺纹副及零件表面的摩擦力的变化使得实际轴向夹紧力控制不能达到预期的精度。因为螺栓表面状况润滑的不同，轴向夹紧力离散度可以达到50%。此外，扭矩法不能够检测到拧紧过程中出现的不良状况，可能会出现产生施加扭矩已到达，但是实际螺栓却没有拧紧的差错。 图2-2 扭矩法的优点：作控制简单，测量更容易。扭矩控制法缺点：可以充分使用材料，摩擦系素对他的影响小，使得预紧力离散度变大，因此拧紧控制的精度会变低。所以，扭矩法通常采用手动（电动或气动）工具，一次性将螺纹副的装配扭矩装配到位，在一些不太重要的装配位置使用较多。 2.1.2扭矩转角法 如果转角大一等于目标转角，或扭矩大于最大扭矩，拧紧轴将停止。如果最小扭矩小于最终扭矩小于最大扭矩，同时最小转角小于最终转角小于最大转角，则拧紧合格。扭矩转角法是将螺栓拉长在超弹性极限塑性变形区来实现完全使用材料强度“设计夹紧力可取螺栓屈服强度的70%”完成高精度拧紧控制。扭矩转角法可以明显的提高轴向夹紧力控制的精度，达到15到25%，螺栓紧固件摩擦系数对拧紧质量的影响小。螺栓紧固件夹紧力分散度比较小，平均值可以达到屈服极限的7080%，提高了螺栓拧紧的可靠性。在拧紧过程中，螺栓紧固件摩擦系数对拧紧产生的阶段预紧力有影响，但是影响很小，在角度控制阶段，能够得知螺栓件摩擦系数对转角拧紧产生的预紧力没有影响，例如螺栓紧固件拧紧转动3600度螺栓受力部分将伸长一个螺距。所以，螺栓紧固件的摩擦系数对最终预紧力数值的影响不大。2.1.3 屈服点法 屈服点法将螺纹件拧紧到螺栓的屈服点通过扭矩转角增量法。螺栓拧紧工具使用计算机电路将输入的转角跟扭矩进行微分计算，绘制扭矩转交曲线，控制它自动停机。屈服点法的拧紧质量只与螺栓紧固件的屈服强度有关。屈服点法的优点：把螺栓拧至其屈服点，充分发挥螺栓件的最大强度。通过一些实验可以知道，螺栓件拧紧时轴向预紧力越大，螺栓抗疲劳和抗松动性能就越好。屈服点法缺点：无法支付昂贵的拧紧工具费。计算微商公式如下： 式中-扭矩变化量 -扭矩角变化量图2-3屈服点法原理图2.2 意义2.2.1 预紧力不适当带来的后果（1） 疲劳破坏：螺栓大部分是因为疲劳而失效的，虽然预紧力的减小能使螺栓总载荷的平均值减小了，却使得螺栓件载荷大幅增大。所以，它使得螺栓使用寿命降低。（2螺栓连接件的静力损坏：如果螺栓紧固件拧得过分密合，那么螺栓可能被拧断，甚至使得螺纹牙被毁坏而脱扣。（3）增大拧紧设备质量成本：若预紧力太小，那么就要使用更多的紧固件，使得产品的质量及成本增大。2.2.2设计意义 连接的螺栓意义:用螺栓紧固件将螺栓连接在一起。通过螺栓拧紧空置房，我们学习到设计过程中一些传动，动力机构的原理，了解螺栓拧紧在现在生产及生活中的地位。通过本次设计让我学到了很多前沿的科技知识，使得我们在以后的学习工作中受益匪浅。3螺栓拧紧机的总体设计过程3.1 设计内容多轴自动螺栓拧紧机的总体设计：本文拟设计的拧紧机主要应用在普通的家用汽车装配车间，用于拧紧轮胎的紧固螺栓。单班制工作，预期寿命中等。 主要设计内容有：制定工艺方案，确定拧紧机结构方案；具体方案设计，绘制图纸，并进行相应设计计算及校核。包括：（a）拧紧机零件图；（b）拧紧机组装图；（c）有关设计计算、校核；（d）设计说明书。3.2性能特点性能特点:主要用于普通家用汽车装配车间，拧紧轮胎的紧固螺栓。3.3主要技术参数根据拧紧机在汽车生产上拧紧轮胎的应用，设定以下设计参数：拧紧转速：n=50r/min最大拧紧扭矩：T=150Nm单班制工作，预期使用寿命10年，每年300个工作日。在使用期限内，工作时间占20%。3.4螺栓拧紧机总体设计螺栓拧紧机的总体设计是大致的设计好拧紧机的主体机构，然后根据其主体将传动机构，减速机构，传感器等重要部件依次设计安装，最后形成完整的装配图。如下图3-1：螺栓拧紧机装配图图3-1 螺栓拧紧机装配图3.4.1 减速装置的选择在合理采用结构形式的条件下，因为利用内啮合和数个行星轮来分担传递载荷，通常行星轮系比定轴轮系结构更紧凑，体积更小，重量更轻，传动比更大，因此在机床、汽车中得到广泛的应用。由于行星轮系具有以上的优点，我们在设计螺栓拧紧机的过程中采用了这种减速系。行星齿轮传动的特点：行星齿轮传动跟普通的齿轮传动相比具有许多独特的优点。它的最显著特点是：在传递动力时它还能够进行功率分流；同时，其输入轴与输出轴具有同轴性，所以现在人们开始用行星齿轮传动来代替普通齿轮传动。尤其是对于那些要求体积小、质量小、结构紧凑和传动效率高的航空发动机，石油化工和起重运输等的齿轮传动装置以及需要差速器的汽车和坦克等车辆的齿轮传动装置，行星齿轮传动已得到广泛的应用。3.4.2 轴的设计（1） 材料：40Cr 这类钢经过调质后用于制造承受中等负荷以及中等速度工作的机械零件，如汽车的转向节、后半轴以及机床上的曲轴、蜗杆、齿轮、顶尖套等；经过淬火及中温回火后能够用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作零件，如齿轮、主轴、滑块等；经过淬火及低温回火后能够用于制造承受低冲击、重负荷及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件，如蜗杆、主轴、套环等；此外，这种钢又适用在制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件，像直径较大和低温韧性好的齿轮及轴。（2） 由于花键轴具备了多齿工作，承载能力高，对中性好，应力集中小，导向性好，齿根较浅，轴与毂强度削弱小，能用磨削方法获得较高的精度等优点，我们选择了花键轴作为连接三级轮架和拧紧头连接的零件 。查询材料的许用应力表得=，= 应力校正系数 当量转矩=当量弯矩当量弯矩 通过查询花键标准，取小径为32，大径为36.花键图如下：图3-2花键标准图3.4.3花键轴的校核（1） 按扭转强度校核此种方法按照轴所受的扭矩计算其强度，轴的扭转强度条件为： 式中：是扭转切应力，； 是轴所受的扭矩，； 是轴的抗扭截面系数，； 是轴的转速，； 是轴的传递的功率，； 是轴的截面直径，； 是扭转切应力，。由上式得到轴的直径校验： 通过上式得出作为承受扭矩的轴段的最小直径小于花键轴的直径，所以其扭转强度满足。（2） 按剪切强度进行校核各个键的侧面受力： 故其剪切强度符合要求。（3） 按疲劳强度进行校核 这种校核计算的实质在于确定变应力情况下的轴的安全程度，在已知轴的尺寸，外形和载荷的基础上，可通过分析确定一个或几个的危险截面，通过如下式子求出安全系数并让其大于或至少等于设计安全系数，在仅有扭转切应力时，满足： 满足要求。（4） 按轴的扭转刚度进行校核 轴的扭转变形采用每米长的扭转角来表示，轴扭转角的计算公式为： 式中：是轴所受的扭矩，； 是轴的材料的剪切弹性模量，对于钢材，； 是轴截面的极惯性矩，对于圆轴，；即满足轴的扭转刚度条件： 对于精密传动轴，可取。3.5 电动机的选择 已知 ；通过给定的数据计算 根据求得的功率选择Y系列三相异步电动机Y802-2，电动机的各项参数如下：额定功率:1.1；同步转速：3000；质量17。图3-3电动机4 行星齿轮减速器的设计4.1 概述总的传动比通过计算可以得到，如下： 可以将总的传动比分成三级，各级传动比公式已给出。4.2 设计的四个条件 为了使得安装的行星轮的齿数满足设计的条件，必须满足以下的四个条件。4.2.1 满足给定的传动比图4-1行星齿轮系按选定的行星轮系形式列出传动比与各轮齿数的关系式，然后初步选择各轮齿数。其传动比为 按给定可求得比值，若先选定值，即可求出值。如不是整数 ，能够重新选取 。有时无法准确实现给定的传动比，则应该找出最近似的比值。 4.2.2 同心条件在行星轮的各轮中心距必须符合一定的关系，就可以保证系杆和中心论共轴线。即 若均用标准齿轮 ，则必须满足 所以前面给定传动比选定、后就得按照同心条件选定，算出来的不是正好是整数，那么就得重新选定，齿数。4.2.3 邻接条件 行星轮系里，通常需要安装两个或者更多的行星轮来分担载荷和平均行星轮在运转中出现的离心力。相邻行星轮的中心距两行星轮齿顶圆半径之和，能够使得行星轮之间不碰撞。这就是邻接条件。设为行星轮数，为行星轮齿顶圆半径。如图所示，很显然必须满足的邻接条件为 图4-2邻接条件示意图如果采用标准齿轮，则： 代入上式整理后得： 4.2.4 安装条件选择行星轮安装条件，要使所有的行星轮均匀的安装进去。通过查询可以知道行星轮系的安装条件表述为：单排负号机构中两中心轮的齿数之和应是行星轮数的整数倍。即 4.3 行星轮系的设计 通过对一级二级三级行星轮系的设计完成总的轮系的设计。4.3.1 一级行星轮系的设计已知；行星轮数传动比条件：同心条件：取，则；邻接条件：安装条件：通过以上条件的计算和验证，一级行星轮系满足以上四个条件。4.3.2 二级行星轮系的设计已知；行星轮数传动比条件：同心条件：取，则；邻接条件：安装条件：通过以上条件的计算和验证，二级行星轮系满足以上四个条件。4.3.3 三级行星轮系的设计已知；行星轮数传动比条件：同心条件：取，则；邻接条件：安装条件：通过以上条件的计算和验证，三级行星轮系满足以上四个条件。 4.4啮合效率的计算一级行星轮系： 二级行星轮系： 三级行星轮系： 4.5 总的传动效率计算查询机械设计手册表1-7得知：；选择的轴承有2个深沟球轴承6006，则 ；选择的轴承有3个深沟球轴承6007，则 ；则总效率为: 电动机校验： 电动机符合要求。三级行星轮系的输出功率： 三级行星轮系的输入功率： 二级行星轮系的输出功率： 二级行星轮系的输入功率： 一级行星轮系的输出功率： 一级行星轮系的输入功率： 4.6 齿轮强度的校核选择齿轮的材料为，考虑到减速器越小就越容易安装到螺栓拧紧机中，选取齿轮的模数为1。计算各级轮系中心轮的最大转速： 计算各级轮系中心轮的扭矩： 通过查询机械设计手册得知的许用接触应力，选择每一级行星轮系的中心轮和行星轮进行校核。在a-c传动中，转矩，在c-b传动中，。上述两式中，a表示中心轮，c表示行星轮，b表示内齿圈，k为行星轮的个数，指载荷不均匀的系数，取值为1.2.4.6.1 对一级行星轮系校核对于a-c传动，通过查齿轮手册7-1得知：使用系数 动载系数 齿间载荷分配系数 齿向载荷分布系数 载荷系数 弹性系数 节点区域系数接触最小安全系数总工作时间 接触寿命许用接触应力 验算： 符合强度要求。对于c-b传动，通过查询齿轮手册得知：使用系数 动载系数 齿间载荷分配系数 齿向载荷分布系数 载荷系数弹性系数 节点区域系数接触最小安全系数总工作时间接触寿命许用接触应力 验算： 符合强度要求。 4.6.2对二级行星轮系校核对于a-c传动，通过查齿轮手册得知：使用系数 动载系数 齿间载荷分配系数 齿向载荷分布系数 载荷系数弹性系数 节点区域系数接触最小安全系数总工作时间接触寿命许用接触应力 验算： 符合强度要求。对于c-b传动，通过查齿轮手册得知：使用系数 动载系数 齿间载荷分配系数 齿向载荷分布系数 载荷系数弹性系数 节点区域系数接触最小安全系数总工作时间接触寿命许用接触应力 验算： 符合强度要求。4.6.3 对三级行星轮系校核对于a-c传动，通过查齿轮手册得知：使用系数 动载系数 齿间载荷分配系数 齿向载荷分布系数 载荷系数弹性系数 节点区域系数接触最小安全系数总工作时间接触寿命许用接触应力 验算： 符合强度要求。对于c-b传动，通过查询齿轮手册7-1得知：使用系数 动载系数 齿间载荷分配系数 齿向载荷分布系数 载荷系数弹性系数 节点区域系数接触最小安全系数总工作时间接触寿命许用接触应力 验算： 符合强度要求。 5 螺栓拧紧机的控制方法5.1 扭矩传感器扭矩传感器是对所有的旋转与非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭矩的物理变化转换成了精确电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动扭力扳手，它具有频响快，精度高，可靠性好，寿命长的特点。5.2 拧紧过程中的控制方法5.2.1 扭矩法拧紧中扭矩法师最常用的一种方法。它是在弹性区利用扭矩与预紧力的线性关系进行紧固控制。应用扭矩法进行拧紧的时侯，只对一个确定紧固扭矩进行控制，使得扭矩法操作极其简便。但是，紧固扭矩消耗在螺栓摩擦和支承面摩擦的在90%左右，真正作用在轴向预紧力方面的仅有大约l0，扭矩法初始预紧力的离散度是随着拧紧过程中摩擦等因素的控制程度而变化的，因此扭矩法离散度较大，适合一般零件的紧固，不太适合关键的，重要的零件的联接。5.2.2 扭矩转角法扭矩一转角法是在拧紧时达到规定的贴合扭矩力，这种方法是通过转动螺栓零件来达到规定的角度。尽管螺栓件摩擦系数对达到贴合扭矩拧紧出现的“阶段预紧力”有影响，但是影响不大，同时螺栓摩擦系数对转角拧紧所产生的预紧力不会产生影响。5.2.3 屈服点法什么是屈服点法呢？屈服点法是利用扭矩转角增量比，将紧固件拧紧到螺栓的屈服点。螺栓拧紧工具采用计算机电路将转角和输入扭矩进行微分，生成扭矩一转角曲线，从而实现了自动停机的控制。屈服点控制法的拧紧质量只跟螺栓的屈服强度有关。5.3 拧紧过程的检测此拧紧机控制系统采用智能的闭环拧紧控制系统，因为对由一个给定连接点产生夹具负荷的精确监测的需要，系统需要扭矩角度的反馈。在直流电驱动的时侯，施加的扭矩与输入驱动器电流成正比：是电枢控制马达中的电枢电流，或是励磁电动机中的励磁电流。所以，扭矩能够通过电流计检测计算出来。但在小扭矩应用中，工件对驱动轴施加的反向扭矩不能被忽视。这些传感器根据扭矩的变动范围可以有不同的大小规格。电动机安装有一个编码器，可以提供传动轴的角度方向和相应的角速度。6 结 论毕业设计是我们大学生学习阶段的一次弥足珍贵的将理论知识同实践相结合的机会，通过这次对螺栓拧紧机的设计，首先，我被这种在学习领域的探索所深深地吸引，让我把以前知识再次拾起，把一些精髓的知识应用到设计中来。其次，对于螺栓拧紧机，我从设计的观点来看，它是一个将理论力学，机械设计等多学科的知识穿通道一起，并取舍一些重要的参数来完成这次设计的过程。在设计过程中，我对螺栓拧紧机的总体装配图进行了细致的绘制，并且将一些重要的零件（动力，传动结构）进行了详细的讲解。通过对传动部分齿轮强度的校核，合理的选取齿轮的轮数，完成其设计。最后，对扭矩传感器和角度和编码器进行简单的讲解，完成总的设计。 虽然毕业设计内容多点，过程繁琐，但是我得到了很好的收获。对各种材料的使用条件，对各种零件的适用机构，都认真透彻的进行了参考及选择。针对本次毕业设计，将以前学过的知识进行了一定的串联，把设计中应用的理论知识进行了深入细致的学习，完成此次毕业设计，对我的专业知识以
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