螺栓的緊固扭矩(擰緊力矩)如何選擇,有哪些影響因素?

在選用螺栓時,就必須考慮到螺栓的尺寸參數和性能等級以及擰緊力矩。在選擇擰緊力矩的時候,除了查看國標規定的擰緊力矩,需不需要考慮連接件的材料,比如鑄鋼和鑄鋁件同樣的螺紋孔,擰緊力矩會一樣嗎?影響選擇擰緊力矩的因素有材料嗎,還是和有效牙數(有效螺紋孔深度)有關?


擰緊力矩不是目的,螺栓拉力(預緊力)才是。

預緊力與螺栓拉力的關係比較複雜,涉及到螺栓螺母材料、牙型、螺距、被連接件材料、表面粗糙度、潤滑方式,最終簡化為公式M=kFd,M為扭矩,F為螺栓拉力,d為公稱直徑,k為係數需要根據實際情況實測。

精準的方法是使用專門的測螺栓拉力的儀器,擬合出k值,下圖給出30CrMnSiA緊固件的擬合值。

如果沒設備的話,可以按照實際連接情況(包括緊固件、被連接件、潤滑條件等)將螺栓擰斷,記錄擰斷力矩,取30~70%作為擰緊力矩。


螺栓的連接程度直接體現參數是夾緊力,扭矩法裝配的夾緊力受摩擦係數的直接影響,摩擦係數是一個相對值(自行百度),所以會導致相同扭矩下,螺栓產生的夾緊力不一致,汽車行業普遍的方式是將連接結構(帶螺栓)做超聲波夾緊力實驗,從實驗結果參數得到屈服夾緊力,以10組數據為例,取70%夾緊力的均值對應的扭矩作為裝配扭矩,每個廠家對摩擦係數要求不一樣,所以哪怕是相同連接結果,相同規格螺栓,需要的裝配扭矩是不一致的,國標的推薦值在要求較高的裝配工位建議不要使用(推薦值很寬泛且粗糙),可以深度交流 本人某汽車主機廠擰緊工程師


不同的材質的螺絲、不同螺紋的連接件,所需要的緊固扭矩是完全不同的。

我在東芝系的公司工作,具體緊固標準可能與國標不同,但也請作為借鑒。

金屬螺絲緊固扭矩參考值如下(日語部分沒有翻譯,湊合著看吧):

絕緣螺絲部分的扭矩如下:聚碳酸酯絕緣螺絲(PC) 玻璃纖維強化聚醯胺(RENY)

而且,螺絲的緊固順序也是要確定的,不可以隨心所欲。

再者,因為很多元器件上的螺絲需要先預緊固,在做二次緊固,預緊固的扭矩值一般取最終緊固值得80%.

以四處緊固為例,需要進行對角線方式的預緊固,再按返迴路線對角線進行最終緊固。


這問題我回答不了。沒研究過。

實際工作中,我和同事一般嚴格按照機械設計手冊要求進行設計,擰緊力矩也機械設計手冊對不同螺紋等級要求進行標註。

另,

就我個人來說,如果我懶得查機械手冊的話,我會要求螺紋深度不小於螺栓對應螺母的厚度,或者不小於13個牙距。

一般來說,我們不在鋁件上做攻絲操作,絲牙非常容易壞。常用的一般是鉚接或者預埋鋼件。從這方面講,擰緊力矩和連接材料的材料屬性,連結方式,工作受力情況是相關的。


比較簡單的方式,就如下面GARY MOORE所述。

螺栓擰緊中,起到作用的夾緊力矩與施加的力矩之間會存在摩擦係數和軟硬連接之間的影響。

所以,一般在確認擰緊施加力矩的時候,會需要做一些螺栓鎖緊的破壞試驗,來了解物料穩定性(摩擦係數與軟硬連接的屬性的穩定),然後更具測試設備中(一般都會連電腦來看力矩角度數據或曲線)的 數據來進行鎖緊力矩分析,更精準的了解螺栓鎖緊過程中的情況。也為螺栓力矩的確認提供數據依據。

即使是螺栓力矩的行業標準推薦,也是有標註摩擦係數以及推薦扭矩是破壞扭矩%比數等參考數值。


Vdi 2230了解一下吧。


和材料表面摩擦係數有關。螺紋深度是扭緊設計的必要條件,不是設計打緊扭矩所要考慮的。打緊扭矩設計是要以被打緊零件受力分析作為設計輸入。


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