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浅析螺栓紧固与扭力值检验方法的改进

姓名：张立波

专业：电气工程及其自动化

部门：电气设备分公司品质管理部

指导老师：刘兵

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浅析螺栓紧固与扭力值检验方法的改进

张立波

（南车株洲电力机车有限公司电气设备分公司,湖南株洲412001）

摘要：轨道交通设备中运用了大量的螺栓紧固件，重要部位的螺栓都会有确定的扭力值要求，对于如何高质量的进行螺栓紧固就显得很重要，另一方面对于专业的检验人员而言如何快速准确的测量螺栓扭力值是否达到要求也显得尤为重要了。

本文是结合了分公司螺栓紧固方法使用现状﹑扭力值检验方法现状和螺栓紧固原理与国家计量要求所做的一次方法改进活动。此次设计改进旨在提高分公司螺栓紧固质量，减少因螺栓紧固不到位而造成的质量损失，提升分公司螺栓紧固的科学性。

主要着眼于现阶段分公司定扭工具使用不规范，螺栓紧固方法存在“一刀切”的现象，螺栓扭力值检验方法不科学的问题，通过规范定扭工具的使用和优化螺栓紧固与螺栓扭力值检验方法，为提升分公司螺栓紧固的质量做一些尝试，提高企业在市场环境的竞争力。

关键词：螺栓紧固；划线法；增扭法；计量溯源性

前言

轨道交通设备中大量运用到螺栓紧固件，在电气设备分公司的屏柜产品﹑独立电器产品中都有运用到很多螺栓，对于关键部分的螺栓连接都会有扭力值要求，如何确保螺栓紧固的质量，如何确定工作者是否将螺栓紧固到位？这就要求从螺栓紧固到检验的整个过程都是高效有序的。目前分公司采用螺栓紧固方法是力矩法，根据设计要求的预紧力得到相应的螺栓紧固力矩，然后用定扭扳手进行定扭。而目前分公司检验螺栓扭力值的方法是拧紧法：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的稳定状态，这时的扭矩值即为检查所得的扭矩。但是目前分公司采用的这些方法是否合理呢，如果有不合理的地方，我们应该如何提升呢。本文将重点分析讨论如何提升螺栓紧固的质量。

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计量溯源性。

实际上车间还是存在一些问题的，有些定扭工具没有及时送到公司计量室进行校准，四月份对组装车间的扭力扳手进行抽检，发现定扭工具出现偏差。很难想象用出现计量偏差的测量工具组装出来的产品是怎样的。

1.3分公司螺栓拧紧方法与螺栓扭力值检验方法描述

目前分公司使用的螺栓拧紧方法是力矩法，力矩法是根据设计要求的预紧力得到相应的螺栓紧固紧固力矩值，然后使用定扭扳手拧紧。分公司使用的螺栓扭力值检验方法是增拧法，增拧法就是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的稳定状态，这时的扭矩值即为检查所得的扭矩。此种方法操作简单，但必须熟练有经验。

2螺栓紧固分析

2.1螺栓连接基本原理

螺母和螺栓在整个工业技术领域中是最合适的紧固元件，他们可以经受很高的工作负荷，也可以拆卸下来再加以利用。螺栓连接必须能够抵抗外力的作用，使已装配的零件不会向分离的方向移动，否则就会造成螺栓接头松动或者脱落。我们可以通过一个简单的机械模型来形象的描述螺栓连接：

图1螺栓连接受力模型

：最小预紧力；：预载荷；

：轴向力；：垂直于轴向的作用力

：摩擦系数；

；

其实可以把螺栓连接看成一个张力很强的弹簧，在进行螺栓连接的装配式产生一个力，使被装配组件压紧在一起。由螺栓所产生的将零件压紧在一起的力称为预紧力。

2.2螺栓连接过程中确定预紧力

在每个螺栓接连过程中最重要的目标值是预紧力，因为不可能以足够高的准确度来测量出或者估算出预紧力。基于这一原因，目前的大规模工业生产中，转矩是唯一可记录的质量特征值，为了审查紧固连接件的质量，必须对转矩进行系统评估，实际上，转矩与预紧力之间的关系取决于紧固件的几何形状和摩擦系数，但是摩擦力是无法回避的，而且又是一个棘手的问题。由于一直存在这个问题，因此