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智能扭矩系统-智能拧紧系统-智能扭矩控制-SunTorque 拧紧力矩和破坏扭力是两个概念，拧紧力(矩)是指螺丝拧入工件的建议值；破坏扭力(即破坏扭矩)指将螺丝拧断的最小值，很显然，拧紧力矩是少于破坏扭矩的。 普通螺栓拧紧力矩： 公制螺栓扭紧力矩：Q/STB 12.521.5-2000 范围：本标准适用于机械性能10.9级，规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩，对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓，本标准不适用。 注：对于设计图纸有明确力矩要求的，应按图纸要求执行。 螺栓预紧力的选用和螺栓强度校核 螺栓作为连接件，使用十分广泛,，其在机车车辆、航太航空、风电机组上的使用环境大多是高强度高应力, 而在乘用车主要部件的使用环境大多是低应力高周期,但仍然存在着极大的隐患。从安全角度来说,螺栓所连接的部件都是很昂贵的。所以，螺栓失效时，损坏的不仅仅是它们本身，而是整个产品。 螺栓连接作为汽车装配上的重要应用，据有关资料介绍，根据发动机上的螺纹紧固件通常在1500-2000 颗左右，品种更是高达100个以上，规格也是从M6-M30不等，而其中大约 100颗是与车辆的安全性能有密切联系的。而作为在装配过程中最重要的螺栓规格及预紧力的选用，存在理论上的不足和认识的误区。 不论螺纹紧件作为连接或密封作用，还是需要装配的子零件，都有一定的屈服极限。在装配过程中，如果预紧力过大，使零件的变形量超过零件的屈服强度，零件就会损坏。故装配件要长时间稳定有效工作，设计人员必须对螺栓预紧力进行规范设计。 1、螺栓预紧力的选用 螺栓作为重要的连接件，在总成件安装时必须拧紧，在连接承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加的力就是预紧力；预紧的目的是为了增强连接的可靠性和紧密性，防止总成安装件在工作时候，受到力的作用，各连接件之间出现缝隙或相对滑移，所以在总成件的设计中，必须对预紧力的大小进行规范设计。 合理选用预紧力 在专业的螺栓紧固装配中，一般都配有标准扳手，不同的直径规格的螺栓使用不同长度的扳手。扳手长度为螺栓直径的15倍左右，在这个基础上使用专业的力学工具可以体现准确的拧紧力矩，达到量化的预紧力，对于一些关键件和重要件尤为重要。一旦使用大规格长扳手拧紧小规格的螺栓，往往会造成拉过紧，破坏零件本身使整个连接构件失效。 在拧紧螺母时，两个或者多个零件被压紧，零件自身被压缩，就像弹簧的压缩变形一样，在螺母和螺栓与装配件之间的接触表面零件自身会产生很大的力，这个力会使得螺栓发生拉伸变形，经计算该应力是简单的轴向拉力的1.3倍，螺栓产生的拉应力超过材料的强度极限时，螺栓就被拉断了。仅仅按操作者的经验进行螺栓的紧固，对于批量生产的产品是非常不科学的。对于于长扳手拧紧小螺栓时，更应该注意预紧力的大小，避免发生过度预紧的现象。 使用标准扳手时，施加力大小可参照表1。 表1常用规格螺栓扳手长度及施加力参考值： 常用规格螺栓的扭矩值 表2列出部分常用规格螺栓不同性能等级所对应的紧固扭矩值。 对于设计人员来说，该连接处的预紧力需要多大，才能既达到零件的工作要求，又不大于螺栓的安全应力，这就需要计算出该处所需的应力最小值，以此数值来选用合适的螺栓紧固件。施加於螺栓紧固件上的预紧力，上限值取决於螺栓紧固件的屈服强度，下限值取决於满足工作需要所需提供的最小预紧力。 常用规格螺栓的紧固扭矩值： 2、螺栓规格的合理选用 机车车辆、机械装备、汽车的装配是实现总成件，尤其是大型总成装配件生产的重要环节，零部件之间的连接通常通过螺栓来实现，特别是关键部位的螺栓, 其连接品质决定着总成装配件的可靠性。由于螺栓施加预紧力的数值影响了螺纹的连接品质，在保证采用合适预紧力装配的前提下，选用合适的螺栓规格，非常重要。对于螺纹紧固件来说，它们的性能参数都是在一定的范围内变化的，所以基本是有参考值的，因此计算出该紧固连接处的螺栓规格在性能上，是否达到工作强度要求，是设计人员必须考虑的。 3、结论 螺纹紧固件在机车车辆、航太航空、风电机组和汽车上的运用是普遍的，但是对高强度螺栓重视程度远远不够，近几年频繁发生由于螺栓断裂引发的事故，可以看出螺栓虽小，但位置关键，各大公司，特别是国际品牌对高强度螺栓的选用设计也是非常严格的，但是也发生由于螺栓强度不足发生事故, 应该引起我们对设计过程的关注。德国VDI-2230《高强度螺栓连接的系统计算强度校核》标准，相对于《机械设计手册》的计算方式，更注重强度的有效利用，计算中考虑了温度、截面变化和摩擦系数等细节方面，为螺栓的强度校核提供了更加贴近事实的支援。 |
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