扭矩法拧紧的螺栓一样平常处于拧紧曲线的线性段;角度法拧紧的螺栓一样平常处于拧紧曲线的过屈从点段。
那拧紧点能否即利用角度法夹紧力散差小的好处,同时螺栓不过屈从呢?
即不过屈从的角度法。该类拧紧的特点是夹紧力散差小;螺栓未过屈从,可重复利用;螺栓的利用率比较于扭矩法,有一定程度的提升,螺栓利用的区域,大致如下图所示。
该类拧紧的曲线的工艺扭矩应掌握多少得当?本日,我们和各位螺丝君一起磋商下。
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拧紧曲线的阶段解析
完全的拧紧曲线的阶段紧张分为:找帽、拧入至贴合、贴合至屈从、屈从至最高扭矩、最高扭矩至断裂过程5个阶段,如有对拧紧阶段不清楚的,之前的推送文章有详细解析。不过屈从的角度法对应的工艺点,一样平常比较适宜在靠近屈从点的位置,同时对螺栓的利用率也相对较高。
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拧紧曲线的屈从点
要担保该类拧紧方法-角度法不过屈从,首先需准确得到屈从点在哪?
下面通过一个拧紧曲线,奉告下大家如何确定拧紧的屈从点?
箭头1号所指的直线为螺栓拧紧的线性段,与拧紧曲线相交的最低点为贴合扭矩,与拧紧曲线相交的最高点为线性最大扭矩。
箭头2号所指的为拧紧曲线过屈从后的切点,同时曲线2的斜率变为曲线1的1/2时,即为所得到的曲线。
曲线2与曲线1相交,再向X轴做垂线,与螺栓拧紧曲线的交点A即为屈从点。
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不过屈从点和过屈从点的角度法比较
各位螺丝君比较熟习该当过屈从拧紧的角度法,以汽车为例,底盘位置承受的载荷相对较大,且多为疲倦载荷,利用该方法拧紧是最得当。
而不过屈从的角度法利用相对少点,但由于其有拧紧后螺栓不过屈从,且夹紧力散差小的优点,也是很有利用之处的,例如方向盘和管柱的连接采取的便是该方法。
角度法一样平常均采取先拧至特定扭矩再拧至特定角度(即Mth+A的拧紧方法),例如40Nm+90°。个中40Nm是为了担保零件能够绝对的贴合,再加拧紧角度才能担保有效的拧紧。
举个例子,某连接副的构造如下图所示,零件间有明显的间隙,如果此时的Mth扭矩不敷以战胜间隙担保贴合,假设拧紧Mth后还有一个螺距的间隙,此时预设的拧紧角度为360°。
那么在Mth+360°后,间隙也就刚肃清,而无法达到连接副的有效拧紧。因此,办理这个问题办法有2个,一是减少焊接过程中零件间的间隙,二是增加起始的拧紧扭矩Mth。
由于不过屈从的角度法比过屈从的角度法的螺栓利用率会低点,因此螺栓拧紧的Mth和A都是相对小点,但要确保Mth能有效担保螺栓完备贴合。如果设计的Mth低点,角度大点,此时夹紧力散差则小点;
如果设计的Mth高点,角度小点,此时夹紧力散差则大点。详细的角度也因连接副的不同有所差异,连接副越长,从螺栓贴合至屈从点的角度在越大。
因此,设计的拧紧的角度一样平常也越大,整体的原则是扭矩和角度叠加起来不能过了拧紧曲线的屈从点。
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不过屈从的角度法扭矩应如何掌握
那么,扭矩和角度叠加后的扭矩到底多大得当呢?
如下图所示MRe为屈从扭矩,Mlin为拧紧曲线线性段最大扭矩,MA为工艺扭矩,Mth为门槛扭矩,我们建议如下:0.65 Mlin≤MA≤MRe
个中,工艺扭矩要高于0.65Mlin便是为了担保螺栓能被充分利用,工艺扭矩要低于屈从扭矩是担保螺栓须要不过屈从点,此时螺栓和连接副可重复利用。
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案 例
某个螺栓拧紧设计的拧紧工艺为40Nm+45°,设计哀求为角度法,但连接副不过屈从,
下图为拧紧至失落效的曲线,该螺栓的工艺扭矩MA=97Nm(拧紧40Nm+45°)。线性最大扭矩Mlin=104Nm,屈从扭矩为114Nm,详细见下图所示。
将数据代入公式校核:0.65 Mlin≤MA≤Mre。该连接副设计的扭矩和角度符合哀求。
拧紧曲线在拧过屈从点后,拧紧曲线涌现如下图所示描述,而非扭矩快速降至靠近0Nm,该拧紧曲线为范例的螺纹滑牙曲线,拧紧副的设计一样平常哀求失落效形式为螺栓断裂。
因此,建议增加该连接副内螺纹螺纹孔强度,可通过增加连接副材料强度、螺纹的啮合长度等方法进行优化。
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最 后
不过屈从的角度法拧紧因其夹紧力散差小、连接未过屈从可重复利用的特点,目前在拧紧设计中也有一定程度的利用。拧紧后的按照扭矩+角度后的扭矩建议范围为高于0.65倍线性最大扭矩,低于屈从扭矩。
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