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螺盛盾| 為什么擰螺絲要擰三圈回半圈?
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螺盛盾| 為什么擰螺絲要擰三圈回半圈?

發(fā)布人:screwdun    發(fā)布時間:2018/12/11 9:07:29    次瀏覽



擰螺絲時擰緊三圈后然后再退回半圈,這其中是什么道理呢?

今天咱們來講述一個汽車案例故事:同樣品牌型號的汽車有原裝進(jìn)口和國內(nèi)組裝之分。在國內(nèi)組裝時一個細(xì)節(jié)讓管理者相當(dāng)頭疼,德國原裝時,工人擰螺絲嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書的要求執(zhí)行進(jìn)三圈再退回半圈;在中國組裝工廠也同樣這樣要求,但組裝工人在最后回半圈時偷懶的比較多,但這是肉眼看不到的差異,隨著時間的推移,那個半圈的影響就顯現(xiàn)出來了。同樣的汽車型號,國產(chǎn)車的某些部位明顯比進(jìn)口車故障和維修率高。


有些朋友會問直接擰兩圈半不就完了嘛?但是事實是這樣的嗎?  

在多數(shù)的德國高端機(jī)械設(shè)備的工廠里,對于特殊部位組裝時,關(guān)于擰螺絲,是有嚴(yán)格的操作手冊指導(dǎo)完成的,施加多大的扭矩都有明確規(guī)范。


原理

螺絲在擰緊后,為了防止松動,應(yīng)額外施加一個預(yù)緊力,因此松半圈后預(yù)緊力將消除。

螺絲在擰緊后處于彈性形變中,尤其是在高溫和震動載荷的情況下,長期這樣持續(xù)壓力會產(chǎn)生蠕變,螺絲變成塑性變形后,其強(qiáng)度會大幅下降甚至失效。退回半圈是讓彈性形變恢復(fù)一些,同時消除預(yù)緊應(yīng)力,以后螺絲在持續(xù)壓力的變形還是在彈性形變之中,產(chǎn)生塑性應(yīng)變和失效的幾率大幅降低,使螺絲能保持持續(xù)高強(qiáng)度的壓力,而直接擰兩圈半是達(dá)不到這樣的效果。


 生產(chǎn)中,一些小細(xì)節(jié)反而決定成敗。就像一顆小小的螺絲,擰不到位也會帶來故障和麻煩。

先別著急去擰三圈回半圈,了解原理和方法更重要,螺盛盾緊固件廠家總結(jié)出一些學(xué)會幫助你更好的“擰緊”螺絲方法。


擰緊過程的簡要分析  


541規(guī)則 (舉螺栓為例)


 參見圖A:通常情況下,在螺栓等擰緊過程中,實際轉(zhuǎn)化為螺栓夾緊力的扭矩僅占10%,其余50%用于克服螺栓頭下的摩擦力,40%用于克服螺紋副中的摩
擦力,這就是“541”規(guī)則,主要反映夾緊力與摩擦力之間的關(guān)系。

但若施加一定的改善措施(如涂抹潤滑油)或螺紋副中存有缺陷(如雜質(zhì)、磕碰等),該比例關(guān)系會受到不同影響而改變。


圖A、541規(guī)則 


擰緊過程的主要變量       



螺栓連接件的特性 


1.扭矩(T):所施加的擰緊動力矩,單位牛米(Nm)

2. 夾緊力(F):連接體間的實際軸向夾(壓)緊大小,單位牛(N)

3. 摩擦系數(shù)(U):螺栓頭、螺紋副中等所消耗的扭矩系數(shù) 

4. 轉(zhuǎn)角(A):基于一定的扭矩作用下,使螺栓再產(chǎn)生一定的軸向伸長量或連接件被壓縮而需要轉(zhuǎn)過的螺紋角

螺栓擰緊的控制方法 


扭矩控制法 

  1. 定義:當(dāng)擰緊扭矩達(dá)到某一設(shè)定的控制扭矩時,立即停止擰緊的控制方法。優(yōu)點:控制系統(tǒng)簡單、直接,易于用扭矩傳感器或高精度扭矩扳手來檢查擰緊的質(zhì) 

    缺點:控制精度不高(預(yù)緊力誤差±25%左右),也不能充分利用材料的潛力。  


扭矩-轉(zhuǎn)角控制法 

  1. 定義:先把螺栓擰到一個不大的扭矩后,再從此點開始,擰一個規(guī)定的轉(zhuǎn)角的控制方法。  

  2. 優(yōu)點:螺栓軸向預(yù)緊力精度較高(±15%),可以獲得較大的軸向預(yù)緊力,且數(shù)值可集中分布在平均值附近。  

  3. 缺點:控制系統(tǒng)較復(fù)雜,要測量扭矩和轉(zhuǎn)角兩個參數(shù);且質(zhì)檢部門也不易找出適當(dāng)?shù)姆椒▽Q緊結(jié)果進(jìn)行檢查。 

屈服點控制法 


定義:把螺栓擰緊到屈服點后,停止擰緊的一種方法。  

優(yōu)點:擰緊精度非常高,預(yù)緊力誤差可以控制在±8%以內(nèi);但其精度主要取決于螺栓本身的屈服強(qiáng)度。  

缺點:擰緊過程需要對扭矩和轉(zhuǎn)角曲線的斜率進(jìn)行動態(tài)的、連續(xù)的計算和判斷,控制系統(tǒng)的實時性、運(yùn)算速度等都有較高的要求。