加载中…第291篇：螺钉扭矩衰减介绍
(2020-06-11 14:02:58) | 分类： 结构设计积累 |
螺钉扭矩衰减介绍：
一般认为，硬连接和中性连接不存在扭矩衰减，软连接扭矩衰减较为严重。
但在实际生产、使用过程中，对于任何连接，随着时间的推移都会有一定程度的扭矩衰减，软连接中扭矩衰减尤为严重，扭矩衰减不能完全避免，只能通过对各种影响因素的控制和优化来改善衰减状况，确保扭矩衰减后的夹紧力不低于设计夹紧力的最低要求。
拧紧工作完毕后发生在紧固件上扭矩降低现象即为扭矩衰减，衰减后的扭矩值低于目标值但较为稳定，一般在拧紧操作完成后30ms内会完成60%以上的扭矩衰减。该性质作为我们降低扭矩衰减的重要理论依据进行应用。
影响扭矩衰减的原因；
扭矩衰减的影响因素很多，如扭矩衰减已导致连接失效，不满足产品要求时，应从设计和工艺角度进行分析、改进。
典型的原因；
1.装配件的表面粗糙度会导致材料变形，因此，需要尽可能提高表面的粗糙度等级；
2.弹性连接材料的固定，尤其是塑料或密封件；需要降低最终拧紧的速度，并且分步拧紧；
如分步骤设置目标扭矩60%--80%--100%，使用拧紧(如至目标扭矩80%)+反松+最终拧紧的方法；
3.禁止过快的装配速度，以及不合理的装配动作；（优化装配顺序，以及工具（推荐阿特拉斯电动扳手））
4.禁止装配过程中的温度差异过大；
扭矩衰减改进措施：
工艺角度：
1.拧紧策略：改变拧紧策略，两步拧紧或多步拧紧，在拧紧过程中停顿50ms可释放弹性应变，降低衰减。
2.拧紧速度：当工件被压紧后，毛刺在较大的夹紧力下变形，“变短”夹紧力下降，残余扭矩同步下降拧紧速度越快，毛刺的初始变形越小，残余扭矩下降越多，因此，降低拧紧速度可以降低扭矩衰减。
3.拧紧顺序：把单轴拧紧改成几轴同时拧紧，可降低扭矩衰减；或者采取单轴多步逐渐拧紧到目标扭矩，也可以降低扭矩的衰减；
设计角度：
1.表面粗糙度：表面粗糙度越小，材料表面越光滑，在拧紧后扭矩衰减越小。
2.材料硬度：提高材料硬度，材料表面互相之间嵌入越困难，扭矩衰减也越小。
3.弹性材料：塑料或橡胶等，尽量少采用，如必须采用，应制定周全的拧紧策略，以保证衰减后的夹紧力满足产品要求。
4.螺栓选择：细牙螺栓相比粗牙螺栓螺距更小，螺纹升角也小，在使用中不容易松动，因此采用细牙螺栓扭矩衰减会较粗牙低。
概念介绍：
动态扭矩：（生产过程中）
动态扭矩是指紧固件在被紧固过程中测量得到的峰值，一般来说，是由动力工具施加得到动态扭矩，动态扭矩是在拧紧过程中测量的。动态扭矩产生的对于螺栓的轴向预紧力满足工程上对预紧力的要求。
静态扭矩：（线下测试）
一个紧固件被紧固好之后，将其在拧紧方向上继续旋转的瞬间所需要的扭矩。静态扭矩是在紧固之后测量的。
检测扭矩：
静态扭矩标准时用来监控生产过程的稳定性，因此又称为检测扭矩。
螺纹连接状态分类；
参考标准：ISO5393“螺纹紧固件用旋转式气动装配工具性能试验方法”（国标对应版本为GB/T26547-2011)
硬连接，一般来说，以规定扭矩的5%为起点，在起始扭矩到达规定扭矩时，螺栓转过的角度在30度以下；
软连接，一般来说，以规定扭矩的5%为起点，在起始扭矩到达规定扭矩时，螺栓转过的角度在720度以上；
中性连接，一般来说，以规定扭矩的5%为起点，在起始扭矩到达规定扭矩时，螺栓转过的角度在30度至720度之间；
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