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螺栓螺母擰緊方法的發(fā)展趨勢

         在螺栓實際裝配擰緊過程中,直接測量預緊力是困難的,都是間接通過其他方式來實現(xiàn)對預緊力的控制,如扭矩控制法、轉(zhuǎn)角控制法、伸長量控制法等。因此,螺栓裝配過程中的擰緊方法、監(jiān)測策略以及擰緊裝備等,也就是擰緊技術對螺紋連接擰緊后預緊力的離散有著決定性的影響。
        螺栓連接裝配中常見的擰緊方法,根據(jù)擰緊過程中控制參數(shù)(扭矩、轉(zhuǎn)角、伸長量)的不同,螺栓裝配過程中基本的控制方法可分為扭矩控制法、轉(zhuǎn)角控制法以及伸長量控制法。扭矩控制法通常適用于彈性范圍內(nèi)控制螺栓的預緊力。在扭矩控制法中,把扭矩作為擰緊過程的控制變量,通過設定目標扭矩并擰緊到該目標扭矩,從而實現(xiàn)對預緊力的控制,是應用廣泛的一種扭矩控制方法。影響扭矩法的因素主要是螺栓/螺母的材質(zhì)、尺寸精度、表面處理狀態(tài)、環(huán)境溫度(濕度)、擰緊速度等的不同,從而影響擰緊過程中摩擦因數(shù)(或扭矩系數(shù))的離散程度。螺栓擰緊過程中,由于90% 以上的扭矩是用來克服螺紋副、螺栓頭部(螺母)支承面的摩擦力的;因此,摩擦因數(shù)的離散程度對螺栓預緊力的控制有直接的影響。
        轉(zhuǎn)角控制法可以在螺栓的彈性區(qū)和塑性區(qū)使用,是在擰緊過程中將螺栓與螺母的相對回轉(zhuǎn)角度作為指標進行初始預緊力的控制方法。螺栓擰緊時,理論上,螺母(或螺栓)的旋轉(zhuǎn)角與螺栓伸長量有一定的比例關系,而螺栓的伸長量與軸向預緊力成正比(忽略扭轉(zhuǎn)變形對伸長量的影響)。因此,可以通過控制擰緊過程中螺母(或螺栓)的旋轉(zhuǎn)角來達到對螺栓預緊力的控制。轉(zhuǎn)角控制法主要受螺栓幾何精度的影響,如螺距誤差、中徑誤差、桿身直徑、光桿部分長度等的影響。在初擰緊時,先要確定螺栓的貼緊扭矩,使被連接件達到緊密貼合,然后再轉(zhuǎn)過一個預定的角度,即為旋轉(zhuǎn)角度擰緊法,這種方法又稱之為“扭矩轉(zhuǎn)角”法。

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液壓螺母的快速轉(zhuǎn)動

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