螺栓連接裝配中常見的擰緊方法
根據(jù)擰緊過程中控制參數(shù)(扭矩、轉(zhuǎn)角、伸長量)的不同，螺栓裝配過程中基本的控制方法可分為扭矩控制法、轉(zhuǎn)角控制法以及伸長量控制法。
1、扭矩控制法
扭矩控制法通常適用于彈性范圍內(nèi)控制螺栓的預(yù)緊力。在扭矩控制法中，把扭矩作為擰緊過程的控制變量，通過設(shè)定目標(biāo)扭矩并擰緊到該目標(biāo)扭矩，從而實現(xiàn)對預(yù)緊力的控制，是應(yīng)用廣泛的一種扭矩控制方法。
影響扭矩法精度的因素主要是螺栓／螺母的材質(zhì)、尺寸精度、表面處理狀態(tài)、環(huán)境溫度(濕度)、擰緊速度等的不同，從而影響擰緊過程中摩擦因數(shù)(或扭矩系數(shù))的離散程度。螺栓擰緊過程中，由于90％ 以上的扭矩是用來克服螺紋副、螺栓頭部(螺母)支承面的摩擦力的；因此，摩擦因數(shù)的離散程度對螺栓預(yù)緊力的控制有直接的影響。在生產(chǎn)過程中，螺栓預(yù)緊力的離散值可以達(dá)到，這就意味著在一組螺紋連接中，緊處連接的預(yù)緊力可能是松處的2倍甚至更多。
2、轉(zhuǎn)角控制法
轉(zhuǎn)角控制法可以在螺栓的彈性區(qū)和塑性區(qū)使用，是在擰緊過程中將螺栓與螺母的相對回轉(zhuǎn)角度作為指標(biāo)進(jìn)行初始預(yù)緊力的控制方法。
螺栓擰緊時，理論上，螺母(或螺栓)的旋轉(zhuǎn)角與螺栓伸長量有一定的比例關(guān)系，而螺栓的伸長量與軸向預(yù)緊力成正比(忽略扭轉(zhuǎn)變形對伸長量的影響)。因此，可以通過控制擰緊過程中螺母(或螺栓)的旋轉(zhuǎn)角來達(dá)到對螺栓預(yù)緊力的控制。轉(zhuǎn)角控制法主要受螺栓幾何精度的影響，如螺距誤差、中徑誤差、桿身直徑、光桿部分長度等的影響。需要注意的是，在初擰緊時，先要確定螺栓的貼緊扭矩，使被連接件達(dá)到緊密貼合，然后再轉(zhuǎn)過一個預(yù)定的角度，即為旋轉(zhuǎn)角度擰緊法，這種方法又稱之為“扭矩轉(zhuǎn)角”法。轉(zhuǎn)角法的擰緊精度通常高于扭矩控制法。
根據(jù)擰緊過程中控制參數(shù)(扭矩、轉(zhuǎn)角、伸長量)的不同，螺栓裝配過程中基本的控制方法可分為扭矩控制法、轉(zhuǎn)角控制法以及伸長量控制法。
1、扭矩控制法
扭矩控制法通常適用于彈性范圍內(nèi)控制螺栓的預(yù)緊力。在扭矩控制法中，把扭矩作為擰緊過程的控制變量，通過設(shè)定目標(biāo)扭矩并擰緊到該目標(biāo)扭矩，從而實現(xiàn)對預(yù)緊力的控制，是應(yīng)用廣泛的一種扭矩控制方法。
影響扭矩法精度的因素主要是螺栓／螺母的材質(zhì)、尺寸精度、表面處理狀態(tài)、環(huán)境溫度(濕度)、擰緊速度等的不同，從而影響擰緊過程中摩擦因數(shù)(或扭矩系數(shù))的離散程度。螺栓擰緊過程中，由于90％ 以上的扭矩是用來克服螺紋副、螺栓頭部(螺母)支承面的摩擦力的；因此，摩擦因數(shù)的離散程度對螺栓預(yù)緊力的控制有直接的影響。在生產(chǎn)過程中，螺栓預(yù)緊力的離散值可以達(dá)到，這就意味著在一組螺紋連接中，緊處連接的預(yù)緊力可能是松處的2倍甚至更多。
2、轉(zhuǎn)角控制法
轉(zhuǎn)角控制法可以在螺栓的彈性區(qū)和塑性區(qū)使用，是在擰緊過程中將螺栓與螺母的相對回轉(zhuǎn)角度作為指標(biāo)進(jìn)行初始預(yù)緊力的控制方法。
螺栓擰緊時，理論上，螺母(或螺栓)的旋轉(zhuǎn)角與螺栓伸長量有一定的比例關(guān)系，而螺栓的伸長量與軸向預(yù)緊力成正比(忽略扭轉(zhuǎn)變形對伸長量的影響)。因此，可以通過控制擰緊過程中螺母(或螺栓)的旋轉(zhuǎn)角來達(dá)到對螺栓預(yù)緊力的控制。轉(zhuǎn)角控制法主要受螺栓幾何精度的影響，如螺距誤差、中徑誤差、桿身直徑、光桿部分長度等的影響。需要注意的是，在初擰緊時，先要確定螺栓的貼緊扭矩，使被連接件達(dá)到緊密貼合，然后再轉(zhuǎn)過一個預(yù)定的角度，即為旋轉(zhuǎn)角度擰緊法，這種方法又稱之為“扭矩轉(zhuǎn)角”法。轉(zhuǎn)角法的擰緊精度通常高于扭矩控制法。