參見下圖:通常情況下,在螺栓的擰緊過程中,實際轉化為螺栓夾緊力的扭矩僅佔10%,其餘50%用於克服螺栓頭下的摩擦力,40%用於克服螺紋副中的摩擦力,這就是「541」規則,主要反映夾緊力與摩擦力之間的關係。但若施加一定的改善措施(如塗抹潤滑油)或螺紋副中存有缺陷(如雜質、磕碰等),該比例關係會受到不同影響而改變。
螺栓連接件特性
1. 扭矩(T):所施加的擰緊動力矩,單位牛米(Nm);
1. 扭矩控制法
定義:當擰緊扭矩達到某一設定的控制扭矩時,停止擰緊的控制方法。
優點:控制系統簡單、直接,易於用扭矩傳感器或高精度扭矩扳手來檢查擰緊的質量。
缺點:控制精度不高(預緊力誤差±25%左右),也不能充分利用材料的潛力。
2. 扭矩-轉角控制法
定義:先把螺栓擰到一個不大的扭矩後,再從此點開始,擰一個規定的轉角的控制方法。
優點:螺栓軸向預緊力精度較高(±15%),可以獲得較大的軸向預緊力,且數值可集中分布在平均值附近。
缺點:控制系統較複雜,要測量扭矩和轉角兩個參數;且質檢部門也不易找出適當的方法對擰緊結果進行檢查。
3. 屈服點控制法
定義:把螺栓擰緊到屈服點後,停止擰緊的一種方法。
優點:擰緊精度非常高,預緊力誤差可以控制在±8%以內;但其精度主要取決於螺栓本身的屈服強度。
缺點:擰緊過程需要對扭矩和轉角曲線的斜率進行動態的、連續的計算和判斷,控制系統的實時性、運算速度等都有較高的要求。
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