螺栓基本知识优选课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《螺栓基本知识优选课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 螺栓 基本知识 优选 课件
- 资源描述:
-
1、螺栓基本知识螺栓基本知识螺栓虽是一个小小的零部件,甚至并不起眼,我们对螺栓的拧紧力矩也没有真正的关注过。只有在一个个由于螺栓引起的质量事故后,我们才开始重视螺栓在发动机及整车上的重要性,尤其在汽车安全件上,如果是由于螺栓的质量问题,造成的后果是不堪设想的。深入的了解螺栓螺纹拧紧的原理及螺纹知识,有助于我们对螺栓的充分认识,螺栓拧紧的必要性和关键程度是我们日常的装配工作关注的主要对象,力矩的有效控制则能体现出一个岗位甚至一个班组的质量管理水平。引引 言言一、常见螺纹联接二、螺纹联接技术及紧固理论介绍三、装配工艺开发及过程控制四、拧紧力矩的管理基础五、螺纹联接的常见失效形式与预防六、螺纹孔深度加工
2、及攻丝注意事项目目 录录 常用螺纹紧固件常用螺纹紧固件 螺纹性能等级螺纹性能等级 螺纹标记的含义螺纹标记的含义 等级性能标准对照等级性能标准对照 第一部分 常见螺纹联接u螺栓螺栓强度级别:强度级别:3.63.6级级 12.912.9级(共级(共1010个等级)个等级)螺纹精度:螺纹精度:4 4h h 6h6hu螺母螺母强度级别:强度级别:4 4级级 1212级(级(7 7个等级)个等级)螺纹精度:螺纹精度:4 4H H 6H6Hu垫圈垫圈u其它其它:双头螺柱、双头螺柱、U U型螺栓、螺塞型螺栓、螺塞1.1、常用螺纹紧固件常用螺纹紧固件1.2、螺纹性能等级螺纹性能等级 国产螺纹的性能等级一般有几
3、种?1.3、螺纹标记的含义螺纹标记的含义忘记紧固,或紧固工具使用不当(工具正确);方法介绍:这是利用扭矩值与预紧力的线性关系进行控制的方法,该方法在拧紧时只对紧固扭矩(T)进行控制,操作简便。螺纹孔加工尺寸和深度计算普通螺纹手动攻丝方法及注意事项请:标出螺栓拧紧过程中所受力2 扭矩控制 转角监控法六、螺纹孔深度加工及攻丝注意事项1)夹紧力过小,被连接件容易松动;2 扭矩控制 转角监控法紧固轴力Ff(预紧力)的计算:1)事后法(静态检测):在转角法中,转角未达到设定值,而最终力矩值超大出了监控范围(70-110 Nm)机器报警?忘记紧固,或紧固工具使用不当(工具正确);2)螺纹副摩擦力矩TS请:
4、标出螺栓拧紧过程中所受力垫片及被联接件损坏(压陷、破裂)普通螺纹手动攻丝方法及注意事项第二部分 螺纹联接技术及紧固理论也容易造成螺纹件的损坏。1.4、等级性能标准对照等级性能标准对照3932282322HRBHRB(min)min)898279716752HRBHRB(min)min)4439373432HRC HRC(maxmax)99.595HRBHRB(maxmax)洛氏硬度洛氏硬度HRHR89101212202225minmin伸长率伸长率%1100940720660640480420300340240190maxmax108090072064064048040030032024018
5、0公称公称12001000900800600500400300N/mm2N/mm2公称抗拉公称抗拉强度强度12.912.910.910.99.89.88.8 8.8 d168.8 8.8 d166.86.85.85.85.65.64.84.84.64.63.63.6机械物理性能机械物理性能屈服点屈服点 屈服强度屈服强度N/mm2N/mm2 螺栓连接受力示意图和螺栓连接受力示意图和紧固扭矩分配示意图紧固扭矩分配示意图 理论公式理论公式 拧紧力矩的组成拧紧力矩的组成 拧紧力矩和紧固轴力的关系拧紧力矩和紧固轴力的关系 影响预紧力(夹紧力)的因素影响预紧力(夹紧力)的因素 紧固件拧紧的实质紧固件拧紧的
6、实质 轴向预紧力的确定轴向预紧力的确定 螺栓连接件的特性螺栓连接件的特性第二部分 螺纹联接技术及紧固理论 2.1、螺栓连接受力示意图螺栓连接受力示意图请:标出螺栓拧紧过程中所受力请:标出螺栓拧紧过程中所受力2)螺纹副摩擦力矩TS影响拧紧力矩的主要因素:传力杆上有指示扭矩值的表盘,主动指针指示瞬时值、从动指针指示最大值深入的了解螺栓螺纹拧紧的原理及螺纹知识,有助于我们对螺栓的充分认识,螺栓拧紧的必要性和关键程度是我们日常的装配工作关注的主要对象,力矩的有效控制则能体现出一个岗位甚至一个班组的质量管理水平。3、普通丝锥攻螺纹中常出现的问题及分析2 扭矩控制 转角监控法普通螺纹手动攻丝方法及注意事项
7、T=Ts+Tw差、支撑面变形等,使结合面产生非正常连接,螺轴向预紧力下限值:2 扭矩控制 转角监控法2 扭矩控制 转角监控法紧固次序不当,或紧固工具选择欠妥(工具不正确);只有在一个个由于螺栓引起的质量事故后,我们才开始重视螺栓在发动机及整车上的重要性,尤其在汽车安全件上,如果是由于螺栓的质量问题,造成的后果是不堪设想的。连接件表面存在有杂质、磕碰、毛刺、定位误a=(F-TS/KD)/大多数厂家用转角法一般在塑性区大多数厂家用转角法一般在塑性区第三部分 螺纹联接装配工艺及过程控制装配用工具(非检具),数值不可读取延迟断裂 装配脱扣二、螺纹联接技术及紧固理论介绍螺纹联接紧固扭矩分配示意图螺纹联接
8、紧固扭矩分配示意图螺母螺母&摩擦力摩擦力55%夹紧载夹紧载荷荷10%螺纹摩擦螺纹摩擦35%wwpspwwsspdddddtgFtgtgFTcos21cos1cos22.2、理论公式理论公式wwpspwwsspdddddtgFtgtgFTcos21cos1cos22.2、理论公式理论公式式中:s为螺纹副摩擦系数;w为端面摩擦系数;dp为螺栓有效直径,粗牙螺纹,dp0.906d,细牙螺纹,dp0.928d;dw为端面摩擦圆等效直径,dw=2i2u3i3udddd321.3d;du、di分别为摩擦圆的外径及内径;d为螺纹公称直径;为螺纹升角,粗牙螺纹250,细牙螺纹210 为垂直截面内的螺纹牙形半角
9、,约为2958 1 1)支承面摩擦力矩)支承面摩擦力矩T TW W2 2)螺纹副摩擦力矩)螺纹副摩擦力矩T TS ST=Ts+TwT=Ts+Tw注:轴向力所产生的力矩为注:轴向力所产生的力矩为零。零。螺纹副摩擦力矩TS支承面摩擦力矩TW轴力轴力2.3、拧紧力矩的组成拧紧力矩的组成 紧固轴力紧固轴力Ff Ff(预紧力)的计算:(预紧力)的计算:T=K Ff dT=K Ff dF Ff f=T/K d=T/K d弹性区域内弹性区域内紧固力矩TFmax弹性区FminKmaxK Kminmin塑性区紧固轴力Ff2.4、拧紧力矩和紧固轴力的关系拧紧力矩和紧固轴力的关系 在采用同一扭矩紧固时摩擦系数与预紧
10、力的关系。在采用同一扭矩紧固时摩擦系数与预紧力的关系。摩擦力润滑后的螺栓坏的螺纹普通紧固轴力2.5、影响预紧力(夹紧力)的因素影响预紧力(夹紧力)的因素 控制螺纹紧固轴力(预紧力),保证被连接件所需的夹控制螺纹紧固轴力(预紧力),保证被连接件所需的夹紧力。紧力。夹紧力需适中:夹紧力需适中:1 1)夹紧力夹紧力过小,被连接件容易松动;过小,被连接件容易松动;2 2)夹紧力夹紧力过大,被连接件容易损伤,同时,过大,被连接件容易损伤,同时,也容易造成螺纹件的损坏。也容易造成螺纹件的损坏。2.6、紧固件拧紧的实质紧固件拧紧的实质 轴向预紧力下限值:轴向预紧力下限值:由连接结构的功能决定,此值必须保证被
11、联接件在由连接结构的功能决定,此值必须保证被联接件在工作过程中始终可靠贴合;工作过程中始终可靠贴合;轴向预紧力上限值:轴向预紧力上限值:由螺栓(螺母)和被连接件的强度决定,此值必须保由螺栓(螺母)和被连接件的强度决定,此值必须保证螺栓及被联接件在预紧和服役过程中不发生破坏。证螺栓及被联接件在预紧和服役过程中不发生破坏。(如:螺栓拉长、拧断、脱扣、被联接件压陷(如:螺栓拉长、拧断、脱扣、被联接件压陷/破裂等)破裂等)2.7、轴向预紧力的确定轴向预紧力的确定抗抗拉拉强强度度应变应变屈服点屈服点失效失效弹性区弹性区塑性区塑性区屈服强度屈服强度极限抗拉强度极限抗拉强度60%60%50%50%力矩取力矩
12、取值?值?2.8、螺栓连接件的特性螺栓连接件的特性 螺纹联接拧紧的几个阶段螺纹联接拧紧的几个阶段 螺纹联接装配工艺方法螺纹联接装配工艺方法第三部分 螺纹联接装配工艺及过程控制Stage 1PrevailingTorqueStage 2Draw DownStage 3ElasticStage 4Plastic 0.2%b kFbFyFpO3.1、螺纹联接拧紧的几个阶段螺纹联接拧紧的几个阶段在转角法中,转角未达到设定值,而最终力矩值超大出了监控范围(70-110 Nm)机器报警?大多数厂家用转角法一般在塑性区在转角法中,转角未达到设定值,而最终力矩值超大出了监控范围(70-110 Nm)机器报警?
13、4、从螺孔中取出折断丝锥的方法1、螺纹联接拧紧的几个阶段零部件尺寸超差,材质不好,螺纹润滑不良。1)连接件表面质量及装配扭矩形成过程的影响8 d161 螺纹联接的常见失效形式:或相同的预紧力时,扭矩成正比。2、普通螺纹手动攻丝方法及注意事项应用:一般用在非关键部位。普通螺纹手动攻丝方法及注意事项方法介绍:这是利用扭矩值与预紧力的线性关系进行控制的方法,该方法在拧紧时只对紧固扭矩(T)进行控制,操作简便。在转角法中,转角已达到设定值,而最终力矩值超小出了监控范围(70-110 Nm)机器报警?螺纹孔加工尺寸和深度计算得到信息后,系统略微停顿,再转10左右。第三部分 螺纹联接装配工艺及过程控制1)
14、夹紧力过小,被连接件容易松动;3、普通丝锥攻螺纹中常出现的问题及分析普通螺纹手动攻丝方法及注意事项1)事后法(静态检测):3.2.1 扭矩直接控制法3.2.2 扭矩控制 转角监控法3.2.3 扭矩+角度控制法3.2.4 屈服点控制法3.2.5 螺栓长度法3.2、螺纹联接装配工艺方法螺纹联接装配工艺方法 3.3.2 2.1.1 扭矩直接控制法扭矩直接控制法TU=kLTU=kLD D FU FUTL=kU TL=kU D D FL FLT=k T=k D D F F 扭矩直接控制法原理TFkTUTLFUFL 方法介绍方法介绍:这是利用扭矩这是利用扭矩值与预紧力的线性关系进行值与预紧力的线性关系进行
15、控制的方法,该方法在拧紧控制的方法,该方法在拧紧时只对紧固扭矩(时只对紧固扭矩(T T)进行控)进行控制,操作简便。但扭矩控制制,操作简便。但扭矩控制法受扭矩系数影响较大,法受扭矩系数影响较大,90%90%以上用于克服螺纹和支承面以上用于克服螺纹和支承面摩擦扭矩,初始预紧力的离摩擦扭矩,初始预紧力的离散度随着拧紧时摩擦损耗等散度随着拧紧时摩擦损耗等因素的控制程度而变化,因因素的控制程度而变化,因而离散度较大精度很低。而离散度较大精度很低。应用:一般用在非关键部应用:一般用在非关键部位。位。Fmax弹性区FminKmaxKmin塑性区紧固力矩T紧固轴力Ff 3.3.2 2.1.1 扭矩直接控制法
16、扭矩直接控制法扭矩扭矩时间时间扭矩扭矩=OKTminTmax 拧紧曲线拧紧曲线:例:飞轮螺栓例:飞轮螺栓拧紧要求为拧紧要求为130-140Nm130-140Nm 3.3.2 2.1.1 扭矩直接控制法扭矩直接控制法 在采用扭矩控制的同时在采用扭矩控制的同时,用紧固转角用紧固转角f f作为指标对预紧力作为指标对预紧力进行监控的控制方法。进行监控的控制方法。.20%N.20%N扭矩设定转角控制的起始点扭矩设定转角控制的起始点 .从起始点计算转角,同时记录扭矩从起始点计算转角,同时记录扭矩 3.3.2 2.2.2 扭矩控制扭矩控制 转角监控法转角监控法扭矩扭矩角度角度扭矩扭矩=OK角度角度:监控:监
17、控TmaxTmin20%20%minmax设定角度设定角度 3.3.2 2.2.2 扭矩控制扭矩控制 转角监控法转角监控法TsTA aaFA TUTLFs 原理:原理:分步拧紧,先采用扭矩控制分步拧紧,先采用扭矩控制,再采用紧固转角再采用紧固转角ff进行控进行控制的方法。大多数厂家用转角法一般在塑性区制的方法。大多数厂家用转角法一般在塑性区 3.3.2 2.3.3 扭矩扭矩转角转角法法角度角度=OK扭矩扭矩=OKOK扭矩扭矩角度角度T T0 012 3.3.2 2.3.3 扭矩转扭矩转角角法法F0 FyvFpvFTaFsFA F0(0.30.7)FyvT=k T=k D D F Fa=(F-T
18、a=(F-TS S/KD)/KD)/扭矩转角法与扭矩法比较扭矩转角法与扭矩法比较 .拧紧系统先将螺栓拧至一起始力矩(50%),然后系统不断计算扭矩/转角斜率,当螺栓材料达到屈服点(扭矩不再增加,而角度增加很快),斜率急剧下降,则系统发出控制信号;.得到信息后,系统略微停顿,再转10左右。3.3.2 2.4.4 屈服点控制法屈服点控制法 3.3.2 2.5.5 螺栓长度法螺栓长度法 螺纹紧固的四种错误螺纹紧固的四种错误 拧紧工具的选择拧紧工具的选择 拧紧检具及检测方法拧紧检具及检测方法 力矩检测影响因素力矩检测影响因素 拧紧力矩的影响因素拧紧力矩的影响因素 加强过程控制加强过程控制第四部分 拧紧
19、力矩管理基础影响拧紧力矩的主要因素:过载静断 装配干涉连接件表面存在有杂质、磕碰、毛刺、定位误延迟断裂 装配脱扣方法介绍:这是利用扭矩值与预紧力的线性关系进行控制的方法,该方法在拧紧时只对紧固扭矩(T)进行控制,操作简便。普通螺纹手动攻丝方法及注意事项螺纹精度:4h6h2)螺纹副摩擦力矩TS二、螺纹联接技术及紧固理论介绍a=(F-TS/KD)/通过传感器显示出动态或静态测量值,精度较高在采用扭矩控制的同时,用紧固转角f作为指标对预紧力进行监控的控制方法。Ff=T/K d、公制螺纹孔加工尺寸计算6、紧固件拧紧的实质(表面的粗糙度及硬度等)1、螺纹孔加工尺寸和深度计算拧紧工具的精度对拧紧力矩有直接
展开阅读全文