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  • 扭矩是什么
  • 扭矩测量
  • 扭矩控制的重要性
  • 螺栓张力
  • 螺栓连接的摩擦
  • 收紧屈服
  • 扭矩张力计算器
  • 当扭矩不等于紧
  • 推荐的最大扭矩值
  • 扭矩转换因素

扭矩是什么

扭矩是任何能引起绕轴旋转的力或力系。

扭矩测量

想象一下,有人用一个连接在一米长的杆上的插座来拧紧一个螺栓。如果他们垂直于杆施加10kg的力(kgf),他们将在轴(螺栓的中心)产生10kgf·m的扭矩。

然而,在si测量系统下,力的表示单位是牛顿(N)而不是kgf。kgf和N之间的换算是x 9.807,所以这个人施加的扭矩是98.07 N·m。

扭矩测量

扭矩控制的重要性

尽管存在许多方法加入两个或多个部件,但是通过螺纹紧固件的组装和拆卸提供的易于使其成为许多应用的理想选择。

螺纹紧固件的目的是用大于使零件分离的外力的张力将零件夹紧在一起。然后螺栓保持在恒定的压力下,不会疲劳。然而,如果初始张力太低,变化的载荷作用在螺栓上,它将很快失效。如果初始张力过高,拧紧过程可能导致螺栓失效。因此,可靠性取决于正确的初始张力。确保这一点的最实际的方法是指定和控制收紧扭矩。

螺栓张力

当通过拧紧螺母和螺栓来夹紧组件时,产生的张力使螺栓拉伸。一个相等的力作用于压缩这样夹住的部分。

螺栓的证明载荷,通常是通过试验确定的,是刚开始引起永久固定的载荷,也称为屈服点。通常,螺栓紧固在75%到90%之间。

螺栓张力

螺栓连接的摩擦

当拧紧螺纹紧固件时,诱导的张力导致螺栓头部和螺纹下方的摩擦。通常接受,在螺栓头和邻接表面之间克服摩擦力,施加扭矩的50%且另一个30%至40%在螺纹中损失摩擦。只需10%的施加扭矩导致张紧螺栓的有用工作。

螺栓连接摩擦

考虑到施加扭矩的高达90%将损失摩擦,因此涉及由表面光洁度,表面状况和润滑的差异导致的摩擦系数的变化可以对扭矩与张力关系具有显着影响。可以制定一些一般点:

大多数扭矩紧固接头不使用垫圈,因为它们的使用可以导致螺母和垫圈或垫圈之间的相对运动,或者在拧紧期间的垫圈和关节表面。这具有改变摩擦半径的效果,因此影响了扭矩张力关系。在需要更大的轴承面,然后可以使用法兰螺母或螺栓。如果要使用垫圈,则具有良好适合螺栓的柄部的硬垫圈会导致较低,更均匀的摩擦,并且通常是优选的。

作为供应的通常存在于它们上的油膜的脱脂紧固件将降低给定扭矩的张力,并且可以在实现所需的张力之前导致紧固件的剪切。

由石墨,二硫化钼和蜡配制的超级润滑剂导致最小的摩擦力。除非在指定的紧固扭矩下进行允许,否则诱导的张力可能过度导致螺栓屈服和失败。然而,以受控的方式使用,这些润滑剂在减少扭矩以产生所需的张力时用于产生所需张力的有用目的,这意味着可以使用较低的容量紧固工具。

出于外观或耐腐蚀性,可以镀粘剂。这些处理影响摩擦系数,因此扭矩与张力关系。

摩擦通常被故意引入紧固件中,以减少由于振动而松动的可能性。在建立正确的拧紧扭矩时,必须考虑诸如锁紧螺母的装置。

作为一个粗略的指导,根据表面处理和润滑,计算出的拧紧扭矩应乘以下表中的因素。

螺栓表面状况

未经处理的

磷酸盐

螺母表面状况

未经处理的

1.00

1.00

0.80

0.90

1.15

1.20

1.35

1.15

0.85

0.90

1.20

1.00

磷和油

0.70

0.65

0.70

0.75

锌用蜡

0.60

0.55

0.65

0.55

当拧紧螺纹紧固件时,诱导的张力导致螺栓头部和螺纹下方的摩擦。通常接受,在螺栓头和邻接表面之间克服摩擦力,施加扭矩的50%且另一个30%至40%在螺纹中损失摩擦。只需10%的施加扭矩导致张紧螺栓的有用工作。

收紧屈服

螺栓紧固,可提供小直径螺栓的高预紧力。降低的紧固件刚度减少了螺栓在重复的外部负载逆转时所承受的疲劳载荷,例如缸盖和连杆。

理论上,拧紧到其屈服点的螺栓将在螺栓材料和制造过程的物理局限内提供最强,最疲劳的关节。

该方法的缺点是确定螺栓何时进入产量所需的复杂设备的成本。

扭矩张力计算器

有关建立正确的紧固件紧固扭矩的进一步信息和指导,请参阅Norbar的基于Web的计算器

扭矩张力应用程序

当扭矩不等于紧

正如我们所确定的,关键因素是紧固件的张力而不是扭矩。扭矩是建立张力的一种间接手段,在设计正确的接头和受控的拧紧过程中,在大多数情况下是一种令人满意的方法。

然而,在由于安全或降低机器的成本和机器的成本和成本和成本和含义而言非常关键的关联中,需要更直接的建立紧张的手段。存在各种方法,包括几种类型的负载,指示螺栓或垫圈。然而,最通用的方法之一是由于使用超声波的拧紧工艺来测量螺栓的延伸,这正是Norbar的USM-3所做的。

推荐的最大扭矩值

这里提供的信息旨在为正常情况提供可接受的指导。对于关键的应用,需要进一步的信息和研究。提出了以下基本假设:

a.螺栓是新的,标准光洁度,未涂漆且未润滑(正常的保护油膜除外)

湾载荷将是螺栓屈服强度的90%

C。摩擦系数为0.14

d.顺利缓慢地完成最后的拧紧顺序

如果要润滑螺母/螺栓,请将推荐扭矩乘以上表“表面状况”中所示的适当因素。另外,使用转矩/张力计算器这使得紧固件和摩擦条件可以轻松修改。

扭矩转换因素

下面的公式和信息提供了不同转换因素的指导,例如扭矩扳手延伸的影响。

公式

基于许多测试的接受的扭矩和紧张的公式是: -

帝国的大小

这些公式可用于表范围以外的螺栓。

用于计算扭矩扳手扩展效果的公式

M1 = M2 x L1/L2

其中L1为正常长度,L2为延伸长度,M1为设定扭矩,M2为实际施加到螺母上的扭矩。

例子

紧固件所需要的扭矩是130n·m (M2),但是扭矩扳手的刻度是怎样设置的呢?

L1 = 500 L2 = 650

(长度单位并不重要,这是比例)

m1 = 130 x 500/650

M1 = 100.