發(fā)布時(shí)間：2024-01-05
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擰緊過程介紹：
在螺栓擰緊過程中，總體的受力情況是螺栓受拉而連接件受壓，大致分為以下幾個(gè)階段:
1. 在開始擰緊時(shí)，由于螺栓頭為靠近工件，故壓緊力為零。但由于存在摩擦力，故扭矩保持在一個(gè)較小的數(shù)值。
2. 當(dāng)螺栓頭部靠近工件后，真正的擰緊才開始，壓緊力和扭矩隨轉(zhuǎn)角的增加而迅速上升。
3.當(dāng)達(dá)到屈服點(diǎn)螺栓開始塑性變形，轉(zhuǎn)角增加較大而壓緊力和扭矩卻增加較小，甚至不變。
4. 再繼續(xù)擰緊，力矩和壓緊力下降，直至螺栓產(chǎn)生斷裂。
控制方法盤點(diǎn)：
1. 扭矩控制法
扭矩控制是指擰緊螺栓至設(shè)定的扭矩后，擰緊控制機(jī)構(gòu)停止動(dòng)作。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是較為簡便，而且扭矩容易復(fù)驗(yàn)，夾緊力波動(dòng)較大，不能鑒別螺栓的異常狀態(tài)，常見工位在不涉及安全方面的擰緊，如車體組件，黑白家電等。
影響扭矩法精度的最大因素不是控制系統(tǒng)本身的精度，主要是由于螺栓的材質(zhì)、加工精度、潤滑狀態(tài)、擰緊速度等的不同，從而影響螺紋表面之間、螺母承壓面等各個(gè)螺紋聯(lián)接處的摩擦系數(shù)的變化。
在實(shí)際應(yīng)用中，摩擦力的離散狀態(tài)非常嚴(yán)重，所以預(yù)緊力的離散值往往可以達(dá)到±20～30%，為了保證一定的預(yù)緊力，在用扭矩法控制的螺紋聯(lián)接中往往采用較高的設(shè)計(jì)余量，以此彌補(bǔ)扭矩控制帶來的偏差。目前大多數(shù)非關(guān)鍵部位的螺紋聯(lián)接仍使用扭矩法。
2. 扭矩控制角度監(jiān)控
在扭矩控制法中，把擰緊扭矩作為擰緊的控制參數(shù)，而把從某一扭矩開始到達(dá)到目標(biāo)扭矩?cái)Q緊結(jié)束，螺栓/螺母擰緊的角度作為監(jiān)控值，這種對(duì)擰緊角度進(jìn)行監(jiān)控的方法叫扭矩控制角度監(jiān)控。
在正常情況下，擰緊達(dá)到扭矩要求前一段區(qū)間內(nèi)，力矩和角度基本為線性變化，變化率基本上恒定。扭矩控制法的夾緊力變化誤差在± 25%以內(nèi)，其特點(diǎn)是扭矩控制、角度監(jiān)控、測量容易，使用標(biāo)準(zhǔn)螺栓且螺栓可重復(fù)使用，緊固錯(cuò)誤易檢查等，夾緊力波動(dòng)較大，但可以鑒別螺栓的異常狀態(tài)。常見工位在車輪、車身、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等。
3. 角度控制扭矩監(jiān)控
在扭矩轉(zhuǎn)角控制法中，把擰緊角度作為擰緊的控制參數(shù)，首先將螺栓擰緊到某一個(gè)扭矩值，然后再從此點(diǎn)開始，將螺栓于螺母相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度至目標(biāo)角度擰緊結(jié)束時(shí)螺栓/螺母擰緊的扭矩作為監(jiān)控值，這種對(duì)擰緊角度進(jìn)行監(jiān)控的方法叫角度控制扭矩監(jiān)控。
扭矩/轉(zhuǎn)角控制法的夾緊力變化誤差在±15%以內(nèi)，其特點(diǎn)是角度控制、扭矩監(jiān)控，摩擦影響小、夾緊力變化較小、螺栓不可重復(fù)使用，常見工位在連桿、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承、飛輪、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、剎車盤卡鉗、轉(zhuǎn)向器等。
4. 屈服點(diǎn)控制法
屈服點(diǎn)控制法是把螺栓擰緊至屈服點(diǎn)后，停止擰緊的一種方法，它是利用材料屈服的現(xiàn)象而發(fā)展起來的一種高精度的擰緊方法，這種控制方法是通過對(duì)擰緊的扭矩/轉(zhuǎn)角曲線斜率的連續(xù)計(jì)算和判斷來確定屈服點(diǎn)的。
屈服點(diǎn)法利用了材料從彈性變形區(qū)向塑性變形區(qū)過渡時(shí)的特性，但屈服點(diǎn)法同樣要進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)或檢測，以防螺栓和螺紋損壞或斷裂。
在屈服點(diǎn)控制法中，預(yù)緊力的大小主要取決于緊固件的屈服強(qiáng)度，因此能得到較大的預(yù)緊力，預(yù)緊力的離散度也較小，而且預(yù)緊力不受摩擦系數(shù)變化的影響。屈服點(diǎn)控制法要求對(duì)零件表面進(jìn)行嚴(yán)格的處理，任何打滑和阻滯現(xiàn)象都會(huì)使扭矩/轉(zhuǎn)角曲線偏離正常的范圍從而使控制系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤警告。常見工位在安全密切相關(guān)的部件或發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的高可靠性部件，如：制動(dòng)器、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、液壓泵等
