2021.03.10<

您可记住了，螺栓这样才算拧紧了！

你有没有想过，拧了几十年的螺丝，可能都没！有！拧！紧！生活中大到过山车用的手臂粗的大螺栓，小到指甲钳用的小螺栓，将螺栓拧紧都是重要工序。那么，螺栓怎样才算拧紧了？

拧紧中的扭矩分配

拧紧一颗螺栓，需要施加一定扭矩旋转一定角度后才可以完成，这部分的扭矩+角度所做功最终转为三个部分：

1.螺栓头下摩擦力消耗

2.螺纹副摩擦力消耗

3.产生预紧力

这个也可以根据以下公式得出：

一般而言，这三者的比例在10%，40%以及50%，这部分能量的消耗很容易直观的体会到：10%的夹紧力做功体现在螺栓的被拉伸，40%和50%体现了螺纹副以及螺栓头下拧紧后摩擦力导致的发热。

为了便于分析，假设螺栓材料的硬度非常低，像弹簧一样，那么螺栓拧紧后的状态就应该是压缩的弹簧。

螺栓拧紧的控制方法:

1. 扭矩控制法

定义：当拧紧扭矩达到某一设定的控制扭矩时，立即停止拧紧的控制方法。

优点：控制系统简单、直接，易于用扭矩传感器或高精度扭矩扳手来检查拧紧的质量。

缺点：控制精度不高（预紧力误差±25%左右），也不能充分利用材料的潜力。

2. 扭矩-转角控制法

定义：先把螺栓拧到一个不大的扭矩后，再从此点开始，拧一个规定的转角的控制方法。

优点：螺栓轴向预紧力精度较高(±15%)，可以获得较大的轴向预紧力，且数值可集中分布在平均值附近。

缺点：控制系统较复杂，要测量扭矩和转角两个参数；且质检部门也不易找出适当的方法对拧紧结果进行检查。

3. 屈服点控制法

定义：把螺栓拧紧到屈服点后，停止拧紧的一种方法。

优点：拧紧精度非常高，预紧力误差可以控制在±8%以内；但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度。

缺点：拧紧过程需要对扭矩和转角曲线的斜率进行动态的、连续的计算和判断，控制系统的实时性、运算速度等都有较高的要求。

此外，螺栓的初始设计是按照如在10%，40%以及50%的比例来分配三者关系的，如果实际的过程中改变了三者的比例关系，会出现扭矩“合格”，夹紧力不合格的情况。

其他改变摩擦系数的常见情况有：

涂层材料改变，涂层厚度变化，螺栓/螺钉公差，与螺帽旋转接触面摩擦系数，工具转速，垫片增加/减少等。

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