螺栓紧固技术的理解和活用技巧
西瓜的奇遇
2024年09月05日 10:06:51
只看楼主

导语:    在一部轿车上平均每车用紧固件500种/50kg/4000个,根据最近公布的数据,在汽车行业23%的维修问题是由紧固件松脱引起的,12%的新车存在紧固件松紧度不正确的问题。 螺栓连接的装配简单,拆卸方便,利于检修,可以增加预紧力防止松动,不会引起连接处材料成分相变。 缺点是增加紧固件零件和重量,在受力较大的场合需要进入预紧和防松。 

导语:    在一部轿车上平均每车用紧固件500种/50kg/4000个,根据最近公布的数据,在汽车行业23%的维修问题是由紧固件松脱引起的,12%的新车存在紧固件松紧度不正确的问题。


螺栓连接的装配简单,拆卸方便,利于检修,可以增加预紧力防止松动,不会引起连接处材料成分相变。 缺点是增加紧固件零件和重量,在受力较大的场合需要进入预紧和防松。 而且在螺栓连接的缝隙处容易有腐蚀的发生,从而造成连接失效。


紧固件基本知识

    


1、常用到的紧固件主要有

2、紧固件的标注

3、紧固件的性能等级


螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。 螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。 小数点前面的数字代表材料的抗过强度极限的1/100,小数点后面的代表材料的屈服极限与抗拉强度极限之比的10倍。


例如: 性能等级10.9级高强度螺栓,其含义是:

1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级;

2、螺栓材质的屈服比值为0.9;

3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级;


螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。


螺母的性能等级分7个等级,从4到12,数字粗略表示螺母保证能承受的最小应力的1/100。


螺栓和螺母的性能等级应配合使用,如8.8级螺栓与8级螺母配合使用。


螺纹紧固原理和力矩设定

    


1、紧固扭矩和预紧力


2、螺栓被紧固的变形关系


3、通过螺纹产生夹紧力把被连接件夹紧


4、预紧力和摩擦力的关系

5、紧固的扭矩必须控制在一定范围


一定要确保施加的扭矩达到最小需要扭矩

施加的扭矩不要超过使用极限

6、紧固力矩的设定


(1)首先根据被紧固件的受力情况确定所需的预紧力;


(2)根据预紧力选取规格、性能等级合适的紧固件;


(3)根据预紧力、摩擦系数、计算得到紧固扭矩。

7、通过实验确定紧固力矩


Schatz 多功能螺栓紧固分析系统


拧紧装置: 含扭矩/角度传感器

螺栓、螺母装配夹具构造,套筒驱动螺母转动,同时传感器连续测出拧紧扭矩。

1、根据螺栓的公称直径、螺距、性能等级,查国际《GB-T 3098.1-2000 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》中的表7或表9得到螺栓的保证载荷。


2、按照国际标准《ISO 16047-紧固件的扭矩/预紧力测试标准》测试中预紧力取保证载荷的75%。


3、将螺栓的公称直径、螺距、性能等级和预紧力作为设备的输入参数;


4、试验设备可通过传感器测出从开始拧紧,到预紧力达到设定值过程中的以下参数:

(1)紧固扭矩

(2)螺纹扭矩


5、通过软件程序,可计算出其他系数,如支承面扭矩、螺纹扭矩、支承面摩擦参数、螺纹摩擦系数、扭矩系数。


紧固力矩检测方法

    


1、拧紧法: 也称增拧法,适用于重要紧固件检验。


重要部位的螺栓联接的紧固扭矩应按安装的技术条件,采用拧紧法进行检验,检验方法: 用扭力扳手平稳用力逐渐增加力矩(切忌冲击)当螺母或螺栓刚开始产生微小转动时,它的瞬时扭矩值最大(因要克服静摩擦力),继续转动,扭矩值就会回落到短暂稳定状态,这短暂稳定状态时的扭矩值即为检查所得的扭矩。


特点: 操作简单,但质检人员必须熟练,即要均匀用力,又要准确的读取“短暂稳定状态的扭矩值”。


2、标记法: 也称复位法,划线法,转角法等,适用与关键紧固件检验


对于关键紧固件,使用扭力扳手采用标记法进行检验。 检验前先在被检螺栓头部或螺母与联接件上划一道线,确认螺栓头部或螺母与被联接件相互间的原始位置。 然后将螺栓或螺母送开,再用扭矩扳手将螺栓头或螺母拧紧到对准线的位置,这时的最大扭矩值再乘以0.9~1.1所得的值即为检查所得的扭矩。


特点: 要求技术水平不高,必须划线确定原始位置,然后松开再拧紧,操作烦琐,不适合一些有防松动功能的紧固件。


紧固等级的划分和控制方法

    

依据对汽车的安全性、法规性的影响程度,总装科的力矩分为三个等级,如下表所示:

依据各力矩等级的定义,对各力矩等级力矩的保证方法规定如下:


力矩衰减的原因

      


1、振动;2、软连接;3、表面粗糙度;4、应力消除;5、螺纹的配合精度;6、接触面过小;7、间隙消除;8、力矩超过紧固件强度,紧固件出现塑性变形;9、温度;10、表面漆膜

螺纹紧固的各种防松方式

    

耐落扣胶的防松原理

一般螺丝业界生产螺丝走下限值,螺帽走上限值,螺丝锁紧后形成单面摩擦,螺丝与螺帽间产生齿间隙,使得螺丝更不易维持螺牙夹紧力而产生松脱!

化学胶的防松原理

防松型化学胶之选择-胶系

预涂化学胶


   

何谓MEC加工?


将含有粘合剂的微粒胶囊混合物在螺栓部位进行特殊加工,使螺栓本身具有密封和锁固性能的加工技术。


拧紧螺栓时开始反应: 经MEC加工过的螺丝不使用时不会发生任何反应,一旦进行拧紧时,微粒胶囊破裂,锁固剂渗出并立即聚合,开始发挥作用。

只需将螺丝和锁固剂以及密封剂合为一体,直接使用就发挥很好的作用。

                                   

     
现涂厌氧胶的防松原理


现涂厌氧胶

                    

厌氧性粘合剂的特点

 

厌氧性粘合剂的硬化条件之②

为使厌氧性粘合剂硬化,“隔绝空气”的同时,还必须具备另一个条件。那就是和金属接触,也就是说,没有金属的话,粘合剂也无法硬化。这就是说厌氧性粘合剂是适用于金属间粘合的粘合剂。

 
来源:窗固紧固件 公众号,如有侵权请联系我们。


免费打赏

相关推荐

APP内打开