螺栓拧紧知识--课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,螺栓拧紧知识培训,“星级员工”培训教材质量模块之五,1,ppt课件,螺栓拧紧知识培训“星级员工”培训教材质量模块之五1ppt课件,2,ppt课件,2ppt课件,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 言,3,ppt课件,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,4,ppt课件,4ppt课件,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、螺纹孔深度加工及攻丝注意事项,目 录,5,ppt课件,目 录5ppt课件,6,ppt课件,6ppt课件,常用螺纹紧固件,螺纹性能等级,螺纹标记的含义,等级性能标准对照,第一部分,常见螺纹联接,7,ppt课件,常用螺纹紧固件第一部分 常见螺纹联接7ppt课件,8,ppt课件,8ppt课件,螺栓,强度级别：3.6级,12.9级（共10个等级）,螺纹精度：4,h,6h,螺母,强度级别：4级,12级（7个等级）,螺纹精度：4,H,6H,垫圈,其它,:,双头螺柱、,U,型螺栓、螺塞,1.1,、,常用螺纹紧固件,9,ppt课件,螺栓1.1、常用螺纹紧固件9ppt课件,10,ppt课件,10ppt课件,1.2,、,螺纹性能等级,国产螺纹的性能等级一般有几种？,11,ppt课件,1.2、螺纹性能等级 国产螺纹的性能等级一般有几种？11pp,12,ppt课件,12ppt课件,1.3,、,螺纹标记的含义,13,ppt课件,1.3、螺纹标记的含义13ppt课件,14,ppt课件,14ppt课件,1.4,、,等级性能标准对照,39,32,28,23,22,HRB,（,min),89,82,79,71,67,52,HRB,（,min),44,39,37,34,32,HRC,（,max,）,99.5,95,HRB,（,max,）,洛氏硬度,HR,8,9,10,12,12,20,22,25,min,伸长率,%,1100,940,720,660,640,480,420,300,340,240,190,max,1080,900,720,640,640,480,400,300,320,240,180,公称,1200,1000,900,800,600,500,400,300,N/mm2,公称抗拉强度,12.9,10.9,9.8,8.8,d,16,8.8,d16,6.8,5.8,5.6,4.8,4.6,3.6,机械物理性能,屈服点 屈服强度,N/mm2,15,ppt课件,1.4、等级性能标准对照3932282322HRB（mi,16,ppt课件,16ppt课件,螺栓连接受力示意图和,紧固扭矩分配示意图,理论公式,拧紧力矩的组成,拧紧力矩和紧固轴力的关系,影响预紧力（夹紧力）的因素,紧固件拧紧的实质,轴向预紧力的确定,螺栓连接件的特性,第二部分 螺纹联接技术及紧固理论,17,ppt课件,螺栓连接受力示意图和紧固扭矩分配示意图第二部分 螺纹联接技,18,ppt课件,18ppt课件,2.1,、,螺栓连接受力示意图,请：标出螺栓拧紧过程中所受力,19,ppt课件,2.1、螺栓连接受力示意图请：标出螺栓拧紧过程中所受力19p,20,ppt课件,20ppt课件,螺纹联接紧固扭矩分配示意图,螺母&摩擦力55%,夹紧载荷10%,螺纹摩擦35%,21,ppt课件,螺纹联接紧固扭矩分配示意图螺母&摩擦力55%夹紧载荷10%螺,22,ppt课件,22ppt课件,2.,2、,理论公式,23,ppt课件,2.2、理论公式23ppt课件,24,ppt课件,24ppt课件,2.,2、,理论公式,25,ppt课件,2.2、理论公式25ppt课件,26,ppt课件,26ppt课件,1,）支承面摩擦力矩,T,W,2,）螺纹副摩擦力矩,T,S,T=Ts+Tw,注：轴向力所产生的力矩为零。,螺纹副摩擦力矩,T,S,支承面摩擦力矩,T,W,轴力,轴力,2.,3、,拧紧力矩的组成,27,ppt课件,1）支承面摩擦力矩TW螺纹副摩擦力矩TS支承面摩擦力矩TW轴,28,ppt课件,28ppt课件,紧固轴力,Ff,（预紧力）的计算：,T=K Ff d,F,f,=T/K d,弹性区域内,紧固力矩,T,F,max,弹性区,F,min,K,max,K,min,塑性区,紧,固,轴,力,F,f,2.,4、,拧紧力矩和紧固轴力的关系,29,ppt课件,紧固轴力Ff（预紧力）的计算：T=K Ff dFf,30,ppt课件,30ppt课件,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,31,ppt课件,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,32,ppt课件,32ppt课件,控制螺纹紧固轴力（预紧力），保证被连接件所需的夹紧力。,夹紧力需适中：,1,）,夹紧力,过小，被连接件容易松动；,2,）,夹紧力,过大，被连接件容易损伤，同时，,也容易造成螺纹件的损坏。,2.,6、,紧固件拧紧的实质,33,ppt课件,控制螺纹紧固轴力（预紧力），保证被连接件所需的夹,34,ppt课件,34ppt课件,轴向预紧力下限值：,由连接结构的功能决定，此值必须保证被联接件在工作过程中始终可靠贴合；,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,/,破裂等）,2.,7、,轴向预紧力的确定,35,ppt课件,轴向预紧力下限值：轴向预紧力上限值：2.7、轴向预紧,36,ppt课件,36ppt课件,抗,拉,强,度,应变,屈服点,失效,弹性区,塑性区,屈服强度,极限抗拉强度,60%,50%,力矩取值？,2.,8、,螺栓连接件的特性,37,ppt课件,抗应变屈服点失效弹性区塑性区屈服强度极限抗拉强度60%50%,38,ppt课件,38ppt课件,螺纹联接拧紧的几个阶段,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,39,ppt课件,螺纹联接拧紧的几个阶段第三部分,40,ppt课件,40ppt课件,Stage 1,PrevailingTorque,Stage 2,Draw Down,Stage 3,Elastic,Stage 4,Plastic,0.2%,b,k,F,b,F,y,F,p,O,3.1,、,螺纹联接拧紧的几个阶段,41,ppt课件,Stage 1Stage 2Stage 3Stage 40,42,ppt课件,42ppt课件,3.,2、,螺纹联接装配工艺方法,43,ppt课件,3.2、螺纹联接装配工艺方法43ppt课件,44,ppt课件,44ppt课件,3.,2,.1,扭矩直接控制法,TU=kL,D,FU,TL=kU,D,FL,T=k,D,F,扭矩直接控制法原理,T,F,k,T,U,T,L,F,U,F,L,45,ppt课件,3.2.1 扭矩直接控制法TU=kLD FUT=k,46,ppt课件,46ppt课件,F,max,弹性区,F,min,K,max,K,min,塑性区,紧固力矩,T,紧,固,轴,力,F,f,3.,2,.1,扭矩直接控制法,47,ppt课件,Fmax弹性区FminKmaxKmin塑性区紧固力矩T紧 3,48,ppt课件,48ppt课件,扭矩,时间,扭矩=,OK,T,min,T,max,例：飞轮螺栓拧紧要求为,130-140Nm,3.,2,.1,扭矩直接控制法,49,ppt课件,扭矩时间扭矩=OKTminTmax例：飞轮螺栓拧紧要求为,50,ppt课件,50ppt课件,3.,2,.2,扭矩控制,转角监控法,51,ppt课件,3.2.2 扭矩控制 转角监控法51ppt课件,52,ppt课件,52ppt课件,扭矩,角度,扭矩=,OK,角度：监控,T,max,T,min,20%,min,max,设定角度,3.,2,.2,扭矩控制,转角监控法,53,ppt课件,扭矩角度扭矩=OKTmaxTmin20%minm,54,ppt课件,54ppt课件,Ts,T,A,a,a,F,A,T,U,T,L,Fs,原理：,分步拧紧，先采用扭矩控制,再采用紧固转角,f,进行控制的方法。大多数厂家用转角法一般在塑性区,3.,2,.3,扭矩,转角,法,55,ppt课件,TsTA aaFA TUTLFs 原理：分步拧紧，先采用扭矩,56,ppt课件,56ppt课件,角度=,OK,扭矩=,OK,扭矩,角度,T,0,1,2,3.,2,.3,扭矩转,角,法,57,ppt课件,角度=OK扭矩角度T012 3.2.3 扭,58,ppt课件,58ppt课件,F,0,F,yv,F,pv,F,T,a,Fs,F,A,F,0,(0.30.7)F,yv,T=k,D,F,a=(F-T,S,/KD)/,扭矩转角法与扭矩法比较,59,ppt课件,F0 FyvFpvFTaFsFA F0(0.30.,60,ppt课件,60ppt课件,3.,2,.4,屈服点控制法,61,ppt课件,3.2.4 屈服点控制法61ppt课件,62,ppt课件,62ppt课件,3.,2,.5,螺栓长度法,63,ppt课件,3.2.5 螺栓长度法63ppt课件,64,ppt课件,64ppt课件,螺纹紧固的四种错误,拧紧工具的选择,拧紧检具及检测方法,力矩检测影响因素,拧紧力矩的影响因素,加强过程控制,第四部分 拧紧力矩管理基础,65,ppt课件,螺纹紧固的四种错误第四部分 拧紧力矩管理基础65ppt,66,ppt课件,66ppt课件,紧固作业者的错误：,忘记紧固，或紧固工具使用不当（工具正确）；,紧固方法的错误：,紧固次序不当，或紧固工具选择欠妥（工具不正确）；,紧固工具的错误：,工具精度不高，性能不好；,紧固连接件的错误：,零部件尺寸超差，材质不好，螺纹润滑不良。,4.1,、,螺纹紧固的四种错误,67,ppt课件,紧固作业者的错误：4.1、螺纹紧固的四种错误67ppt课件,68,ppt课件,68ppt课件,4.2,、,拧紧工具的选择,69,ppt课件,4.2、拧紧工具的选择69ppt课件,70,ppt课件,70ppt课件,4.2.1,常用定扭工具对比,4.2,、,拧紧工具的选择,71,ppt课件,4.2.1 常用定扭工具对比4.2、拧紧工具的选择71ppt,72,ppt课件,72ppt课件,73,ppt课件,73ppt课件,74,ppt课件,74ppt课件,4.3.1,常用的检测工具有：,1,）静态检测,2,）动态检测,4.3,、,拧紧检具及检测方法,75,ppt课件,4.3.1 常用的检测工具有：4.3、拧紧检具及检测方法75,76,ppt课件,76ppt课件,4.3.2,检测工具的选择,77,ppt课件,4.3.2 检测工具的选择77ppt课件,78,ppt课件,78ppt课件,1,）事后法（静态检测）：,拧紧法,拧松法,复位法,2,）过程法（在线动态检测）：,传感器法,4.3.3,、常用检测方法,检具必须定期标定,79,ppt课件,1）事后法（静态检测）：4.3.3、常用检测方法检具必须定期,80,ppt课件,80ppt课件,三种静态检测方法，如何使用？,81,ppt课件,三种静态检测方法，如何使用？81ppt课件,82,ppt课件,82ppt课件,1,）连接件表面质量及装配扭矩形成过程的影响,（表面的粗糙度及硬度等）,2,）检测工具的影响（精度）,3,）检测方法的影响（力矩变化系数）,4.4,、,力矩检测的主要影响因素,83,ppt课件,1）连接件表面质量及装配扭矩形成过程的影响4.4、力矩检测的,84,ppt课件,84ppt课件,影响拧紧力矩的主要因素：,1,）气压情况,2,）润滑情况,3,）零部件质量,4,）拧紧工具,5,）拧紧方法,4.5,、,拧紧力矩的影响因素,85,ppt课件,影响拧紧力矩的主要因素：4.5、拧紧力矩的影响因素85ppt,86,ppt课件,86ppt课件,气压的稳定性对拧紧力矩的影响较大，不同的气压，风动工具将输出不同的力矩。尤其要保证风动工具在运转的过程中有一个稳定的气压。,4.5,.1 气压影响,87,ppt课件,气压的稳定性对拧紧力矩的影响较大，不同的气压，风动工具,88,ppt课件,88ppt课件,在有润滑的条件下，扭矩系数,K,变化，同一扭矩将得到不同的轴向预紧力（夹紧力）成反比；或相同的预紧力时，扭矩成正比。,4.5,.2 润滑影响,89,ppt课件,在有润滑的条件下，扭矩系数K变化，同一扭矩将得到不同,90,ppt课件,90ppt课件,零部件的质量对拧紧力矩的也有一定的影响，如螺纹烂牙、定位尺寸误差、支撑面变形等。,例：轮胎螺栓与钢圈的定位误差，易造成“假扭矩”，即力矩达到要求，在地面滚动后，力矩急剧下降。,4.5,.3 零部件质量的影响,连接件表面存在有杂质、磕碰、毛刺、定位误,差、支撑面变形等，使结合面产生非正常连接，螺,纹结合面将产生咬合现象。使得相同的装配扭矩所,产生的轴向预紧力降低、甚至为零。,91,ppt课件,零部件的质量对拧紧力矩的也有一定的影响，如螺纹烂牙、,92,ppt课件,92ppt课件,4,.5,.,4,工具的影响,93,ppt课件,4.5.4 工具的影响93ppt课件,94,ppt课件,94ppt课件,拧紧方法对装配质量有较大的影响，,常用的方法有哪几种？,4,.,5.,5 拧紧方法的影响,95,ppt课件,拧紧方法对装配质量有较大的影响，4.5.5 拧紧方法的影响9,96,ppt课件,96ppt课件,案例一,人工检测的力矩值大于螺母拧紧机显示值（比如凸轮轴盖螺栓、飞轮螺栓）？,97,ppt课件,案例一 人工检测的力矩值大于螺母拧紧,98,ppt课件,98ppt课件,案例二、,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 N,m,）机器报警,？,99,ppt课件,案例二、在转角法中，转角未达到设定值，而最终力矩值超,100,ppt课件,100ppt课件,案例三,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 N,m,）机器报警？,101,ppt课件,案例三 在转角法中，转角已达到设定值，而最终力矩值超小,102,ppt课件,102ppt课件,4.,6、加强过程控制,首检,巡检,103,ppt课件,4.6、加强过程控制 首检103ppt课件,104,ppt课件,104ppt课件,常见的失效形式,防止松动的有效措施,第五部分 螺纹常见的失效形式与预防措施,105,ppt课件,常见的失效形式第五部分 螺纹常见的失效,106,ppt课件,106ppt课件,松动,装配拉长,疲劳断裂 装配断裂,延迟断裂 装配脱扣,过载静断 装配干涉,垫片及被联接件损坏（压陷、破裂）,5.1,螺纹联接的常见失效形式,:,107,ppt课件,松动 装配拉长5.1 螺纹联,108,ppt课件,108ppt课件,概念：预紧螺栓的轴向力显著降低至设计要求的下限以下。,表现形式有哪些？,5.1.1,、,松动,松动原因？,109,ppt课件,概念：预紧螺栓的轴向力显著降低至设计要求的下限以下。表,110,ppt课件,110ppt课件,确保预紧力、提高预紧力：普遍有效,涂胶：适用于振动或横向导致的回转类松动,螺栓减细：适用螺栓伸长及被联接件减薄的场合,改进结构：防止切向载荷、平垫改镶圈,防松紧固件：,异形牙螺母、镶圈螺母、开槽螺母、带齿螺栓（螺母）,5.2,、,防止松动的有效措施,111,ppt课件,确保预紧力、提高预紧力：普遍有效5.2、防止松动的有效措施,112,ppt课件,112ppt课件,113,ppt课件,113ppt课件,114,ppt课件,114ppt课件,115,ppt课件,115ppt课件,116,ppt课件,116ppt课件,117,ppt课件,117ppt课件,118,ppt课件,118ppt课件,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,普通丝锥攻螺纹中常出现的问题,从螺孔中取出折断丝锥的方法,第六部分 螺纹孔深度加工及攻丝注意事项,119,ppt课件,螺纹孔加工尺寸和深度计算第六部分 螺纹,120,ppt课件,120ppt课件,6.1,、螺纹孔加工尺寸和深度计算,6.1.1,、公制螺纹孔加工尺寸计算,6.1.2,、英制螺纹孔加工尺寸计算,121,ppt课件,6.1、螺纹孔加工尺寸和深度计算6.1.1、公制螺纹孔加工尺,122,ppt课件,122ppt课件,攻丝底孔深度的确定，钻孔深度要大于所需的螺孔深度。,攻盲孔螺纹时，由于丝锥切削部分不能切出完整的螺纹牙型，所以钻孔深度要大于所需的螺孔深度，防止丝锥到底了还继续往下攻，造成丝锥折断。通常钻孔深度至少要等于需要的螺纹深度加上丝锥切削部分的长度，这段长度大约等于螺纹大径的,0.7,倍。,即：,L,钻孔,=L,螺孔,0.7D,其中,L,钻孔为钻研孔深度，,L,孔深为所需螺孔深度，,D,为螺纹大径。,6.1.3,、螺纹孔加工深度计算,123,ppt课件,攻丝底孔深度的确定，钻孔深度要大于所需的螺孔深度。6.1.3,124,ppt课件,124ppt课件,思考：我们在生产装配过程中滑牙怎么办？导致滑牙的操作方式有哪些？,125,ppt课件,思考：我们在生产装配过程中滑牙怎么办？导致滑牙的操作方式有哪,126,ppt课件,126ppt课件,目前，在机械加工中，手动攻螺纹仍占有一定的地位，因为在实际生产中，经常碰到有些螺纹孔由于所在位置或零件形状的限制，不适用于机攻螺纹，所以必须采用手动攻螺纹，同时小螺纹孔直径较小，丝锥的强度较低，机攻螺纹时容易折断，一般也常用手动攻螺纹。但是手动攻螺纹确实也存在不少问题，所以我们只有采取正确的攻螺纹方法，才能保证手动攻螺纹的加工质量。,6.2,、普通螺纹手动攻丝方法及注意事项,127,ppt课件,目前，在机械加工中，手动攻螺纹仍占有一定的地位，因为在实际生,128,ppt课件,128ppt课件,6.3,、普通丝锥攻螺纹中常出现的问题及分析,6.3.1,、普通丝锥攻螺纹中常出现的问题,129,ppt课件,6.3、普通丝锥攻螺纹中常出现的问题及分析 6.3.1、普通,130,ppt课件,130ppt课件,6.3,、普通丝锥攻螺纹中常出现的问题及分析,6.3.2,、原因分析,131,ppt课件,6.3、普通丝锥攻螺纹中常出现的问题及分析 6.3.2、原因,132,ppt课件,132ppt课件,6.3.3,、解决方法,133,ppt课件,6.3.3、解决方法 133ppt课件,134,ppt课件,134ppt课件,6.4,、从螺孔中取出折断丝锥的方法,135,ppt课件,6.4、从螺孔中取出折断丝锥的方法 135ppt课件,136,ppt课件,136ppt课件,