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拧紧技术及拧紧机
螺栓拧紧技术及拧紧机
螺栓拧紧在机械制造业中的应用非常广泛, 机械制造中零部件的连
接与装配,机械整体的装配等等,可以说几乎是都离不开螺栓拧紧。
第一节 螺栓拧紧的基本概念及拧紧的方法
任何机体均是由多种零件连接(即组装)起来的,而零件的连接
有多种,采用螺栓连接就是其中最常用的一种,而欲采用螺栓连接就
必须应用拧紧,因而这“拧紧”也就成了装配工作中应用得极为广泛
的概念。
零件采用螺栓连接的目的就是要使两被连接体紧密贴合,并为承
受一定的动载荷,还需要两被连接体间具备足够的压紧力,以确保被
连接零件的可靠连接和正常工作。这样就要求作为连接用的螺栓,在
拧紧后要具有足够的轴向预紧力 (即轴向拉应力)。然而这些力的施加,
也都是依靠“拧紧”来实现的。因而,我们很有必要了解一些有关拧
紧的基本概念。
一.螺栓拧紧的基本概念
1.拧紧过程中各量的变化
在螺栓拧紧时,总体的受力情况是,螺栓受拉,连接件受压;但
在拧紧的整个过程中,受力的大小是不同的(见图 1),大体上分为下
述几个阶段:
屈服
⑴在开始拧紧时,由于螺栓未靠 F T
座,故压紧力 F 为零;但由于存在摩 断
T
擦力,故扭矩 T 保持在一个较小的数 裂
值 。
F
⑵当靠座后 (Z 点) ,真正的拧紧 A
才开始,压紧力 F 和拧矩 T 随转角 A Z
图 1
的增加而迅速上升。
2
⑶达到屈服点,螺栓开始朔性变形,转角增加较大而压紧力和扭
矩却增加较小,甚至不变。
⑷再继续拧紧,力矩 T 和压紧力 F 下降,直至螺栓产生断裂。
2 .力矩率
力矩率 R 所表示的是力矩增量 △T 对转角 △A 的比值(见图 2 ),
即:
R =△T / △A (1)
T T
ΔT
ΔA
A A
图 2 图 3
硬性连接的 R 值高,软性连接的 R值低。 R值与螺栓的长度、连
接中各件之间的摩擦以及连接件垫圈的弹性有关。摩擦系数的变化,
是影响力矩率的主要因素。此外,再加上垫圈、密封垫片等引起的弹
性变化,装配线上同样螺纹连接之间的力矩率变化可能超过百分之百,
这样,力矩 / 转角的曲线就可能落在图 3 斜线中的任何位置。
3 .摩擦与力矩对压紧力的影响
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