汽车螺栓拧紧基础知识.ppt

拧紧基础知识培训案例：案例：1045KR11045KR1厢式车后轮螺栓断裂轮胎飞出分析报告厢式车后轮螺栓断裂轮胎飞出分析报告序号序号底盘号底盘号后桥号后桥号装车装车日期日期故障故障时间时间故障故障地点地点状态状态1560255045704330H05.7.2605.8.4长沙左后轮螺栓全断全断2560253165704694H05.7.2505.8.4长沙右后轮螺栓全断全断3560250875704612H05.7.2105.8.1黄石左后轮螺栓全断全断4560256645804751H05.7.2705.8.5南阳左后轮螺栓断断4 4只只5560256695804763H05.7.2705.8.5南阳左后轮螺栓断断2 2只只概要概要 8月4-5日两天，连续接到技术服务部及物流公司反馈信息： HFC1045KR1厢式车在送车途中出现后轮轮胎螺栓断裂，导致后 轮飞出的重大问题,累积共有 5 台现状调查现状调查tM16×1.5-6h抵触点1 1）零部件质量调查）零部件质量调查实物检测 t螺纹（配合）备注123455.085.085.125.125.15.15.045.044.9384.938M16M16××1.51.5碰钢碰钢圈圈不合格不合格不合格不合格不合格不合格不合格不合格不合格不合格不合格不合格2 2）作业工具调查）作业工具调查　　INT(INT(杯形螺母杯形螺母) )OUT(OUT(外螺母外螺母) )小小卡卡厂厂名称名称风动扳手风动扳手现状现状风动扳手风动扳手现状现状SW-19PSW-19P工具过小工具过小未未控控制制EI-3800EI-3800工具过大工具过大有有控控制制规格规格100-300N.m100-300N.m300-1370N.m300-1370N.m重重卡卡名称名称定扭扳手定扭扳手可调、适用可调、适用OKOK定扭扳手定扭扳手可调、适用可调、适用有有控控制制规格规格300N.m300N.m300N.m300N.m总总装装名称名称风动扳手风动扳手适用适用未未控控制制风动扳手风动扳手适用适用有有控控制制EI-2000PEI-2000PEI-2000PEI-2000P规格规格150-580N.m150-580N.m150-580N.m150-580N.m注：后轮轮胎螺栓扭矩标准要求为：注：后轮轮胎螺栓扭矩标准要求为：287-346N.m 内螺母内螺母 工具的拧紧力矩规格：100-300N.m 工艺标准：287-346N.m 装配时：打不紧打不紧。

■ ■ 打不紧打不紧————产生剪切、切断螺栓产生剪切、切断螺栓 外螺母外螺母 工具的拧紧力矩规格300-1370N.m 工艺标准287-346N.m 装配时：打过紧打过紧 ■ ■ 打过紧打过紧————拉伤螺栓拉伤螺栓 市场曾数次发生轮胎螺栓断裂事件，其主要原因由于装配时拧紧力矩不合格◎ 2004年商务车轮胎螺栓断裂◎ 2005年4月1045轮胎螺栓断裂（重卡装）◎ 2005年8月1045轮胎螺栓断裂（小卡装）前言◎ 2002年前桥烧轴承（预紧力过大，回转角度过小，轴承松紧度不合理）目的Ø 理论上理论上了解螺纹拧紧的基本知识， 便于在实际装配作业时有意识的 控制，提升拧紧力矩质量Ø 为技术人员制定拧紧力矩标准力矩标准和 工具选工具选型型提供了参考T主要内容Ø 螺纹副基本知识 汽车常用螺纹副类型 螺纹强度（等级及标记）Ø 螺纹拧紧原理及控制 螺纹拧紧原理 拧紧力矩控制方法Ø 拧紧力矩的管理基础 拧紧工具的选择 拧紧检具及检测方法 拧紧力矩的影响因素 螺纹松弛分类、原因及防松措施Ø 附：案例分析一.螺纹副基本知识 1.1.汽车常用螺纹副类型汽车常用螺纹副类型 2.螺纹强度（等级及标记）1-1 汽车常用螺纹副类型u 螺纹连接是机械零部件之间结合的最常用方式之一— 与铆接、焊接等结合方式相比，具有装配与维修的 方便性，也是标准化程度最高的机械零件。

 汽车常用螺纹紧固件主要包括：汽车常用螺纹紧固件主要包括： 螺栓、螺柱、螺钉、螺母、螺钉、螺塞、 弹簧垫圈、平垫圈、锯齿垫圈 扩口式管接件、卡套式管接头体、锥形管接头体等一.螺纹副基本知识 1.汽车常用螺纹副类型 2.2.螺纹强度（等级及标记）螺纹强度（等级及标记） 1-2 螺纹强度（等级及标记）国产螺纹的性能等级一般有： 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9螺栓4T5T6T7T8T9T10T螺母4T6T8T注：进口标准件（日/韩）螺纹标记的含义：螺纹标记的含义：1）8 8 第一个数：表示公称抗拉强度的 1/100 （即最大抗张应力 N/mm2) 100×8 = 800 N/mm2 第二个数：表示公称屈服强度与公称抗拉 强度比值的关系（即屈强比） 0.8 = 80% 两数相乘得出其屈服强度 ： 800* 0.8 = 640 N/mm2 2）BUFO：表示生产商3） M：表示公制螺纹抗拉应力：抗拉应力：100100××8=800 8=800 N/mmN/mm2 2屈服应力：屈服应力：800800××0 0. .8=640 8=640 N/mmN/mm2 2应力应力 N/mm²拉伸度拉伸度屈服屈服失效失效弹性区弹性区抗拉强度抗拉强度80 %抗拉强度抗拉强度 / / 屈服：屈服：性能性能等级等级材料和热处理材料和热处理化学成分化学成分 % %回火温回火温度度℃℃C CP PS SB Bminminmaxmaxmaxmaxmaxmaxmaxmaxminmin3.63.6碳 钢—0.20.050.060.003—4.84.80.555.85.86.86.88.88.8低碳合金钢（如硼、锰、铬）0.150.40.0350.0350.003425淬火并回火或中碳钢淬火并回火0.250.5510.910.9中碳钢淬火并回火0.250.550.0350.0350.003425或低、中碳合金钢（如硼、锰、铬）0.2淬火并回火或合金钢淬火并回火0.212.912.9合金钢淬火并回火0.280.50.0350.0350.003380材料标准：材料标准：等级性能：等级性能：N/mm23932282322——HRBHRB（（m min)in)——898279716752HRBHRB（（m min)in)4439373432——HRCHRC（（m maxax)——99.595HRBHRB（（m maxax)洛氏硬度洛氏硬度HRHR89101212——20—2225minmin伸长率伸长率 % %1100940720660640480420300340240190minmin1080900720640640480400300320240180公称公称12001000900800600500400300N/mm2N/mm2公称抗拉强度公称抗拉强度12.912.910.910.99.89.88.8 8.8 d＞16　　8.8 8.8 d≤16　　6.86.85.85.85.65.64.84.84.64.63.63.6机械物理性能机械物理性能屈服点屈服点 屈服强度屈服强度等级性能：等级性能：种种类抗拉抗拉强强度度 KgfKgf/mm/mm硬度硬度4T4T≥≥4040HRB 70~97HRB 70~977T7T≥≥7070HRC 20~28HRC 20~289T9T≥≥9090HRC 28~34HRC 28~34种种类抗拉抗拉强强度度 KgfKgf/mm/mm硬度硬度4.64.64.84.8≥≥4040HRB 67~95HRB 67~95HRB 71~95HRB 71~95无无9.89.8≥≥9090HRC 28~37HRC 28~37日日/韩标准韩标准对应中国标准对应中国标准螺栓强度计算：螺栓强度计算：P PO O = = σσS S ××A AS S 其中：σS — 螺纹紧固件的屈服强度，N/mm2 A S — 螺纹部分有效面积， mm2 螺纹直径螺纹直径粗牙螺纹粗牙螺纹细牙螺纹细牙螺纹螺距螺距面积面积螺距螺距面积面积M6M6120.1————M8M81.2536.6139.2M10M101.558164.51.2561.2M12M121.7584.31.2592.11.588.1M14M1421151.5125M16M1621571.5167M18M182.51921.5216M20M202.52451.5272M22M222.53031.5333M24M2433532384M27M2734592496附表：螺纹有效面积AS二.螺纹拧紧原理及控制 1.1.螺纹拧紧原理螺纹拧紧原理 2.拧紧力矩控制方法 2-12-1 螺纹拧紧原理 ① 螺纹原理② 螺纹拧紧③ 螺纹紧固件中的受力情况④ 拧紧力矩和紧固轴力的关系 ⑤ 影响预紧力因素⑥ 紧固件拧紧的实质 ①① 螺纹原理螺纹原理 螺距外螺纹内螺纹以倾斜角β的线，围绕圆柱或圆锥运动时，圆柱或圆锥上就形成了螺旋线。

沿着螺旋线产生的沟漕和突起物就是螺纹圆柱的外侧螺纹叫外螺纹圆柱的内侧螺纹叫内螺纹螺纹是内、外一组同时使用的螺纹主要参数螺纹主要参数 螺距螺距P: 相连两个螺纹顶尖的距离导距导距L: 螺纹旋转一周时，螺纹上一点沿轴线方向前进的距离注: 一条螺旋线产生的螺纹叫单头螺纹，螺距与导距相等 两条或两条以上的等间隔的螺旋线产生的螺纹叫多头螺纹 导距 = n×螺距螺纹主要参数螺纹主要参数 米制螺纹内螺纹外螺纹螺纹有效直径螺纹有效直径:②② 螺纹拧紧螺纹拧紧 拧紧是用螺栓、螺母把零件连接起来，不能松动松动为了不让其松动，必须在螺栓上施加一个叫“轴向力”的适当拉力（拧紧力）拉力（拧紧力）实际作业中，因为直接测量轴向力困难，所以螺栓、螺母拧紧时，用实际作业中，因为直接测量轴向力困难，所以螺栓、螺母拧紧时，用“扭矩扭矩”代替 我们施加扭矩T我们将得到夹紧力FTFFFF拧紧作用拧紧作用 —— 部件连接部件连接夹紧力夹紧力③③ 螺纹紧固件中的受力情况螺纹紧固件中的受力情况 螺纹紧固件受力分析：螺纹紧固件受力分析： 张力（轴力张力（轴力））F夹紧力剪切力剪切力张力（轴力）张力（轴力）F支承面摩擦力支承面摩擦力Fw螺纹副摩擦力螺纹副摩擦力Fs剪切力剪切力剪切力剪切力张力张力张力张力这这必须必须避免避免! !所施加的扭矩和夹紧力之间的关系所施加的扭矩和夹紧力之间的关系：：10%10%当对螺母施加力时，将产生力矩：T = F T = F ×× r r 其中：其中：T Ta a = F = F ×× 2r = 2T 2r = 2Tb b拧紧力矩的组成：拧紧力矩的组成：1）支承面摩擦力矩TW2）螺纹副摩擦力矩TST = Ts + Tw注：轴向力所产生的力矩为零。

螺纹副摩擦力矩TS支承面摩擦力矩TW轴力轴力紧固轴力紧固轴力Ff （预紧力）的计算：（预紧力）的计算： 其中，K：扭矩系数，与支承面粗糙度和润滑情况、螺纹副精度和润滑情况等有关T = K Ff dFf = T / K d弹性区域内Fmax弹性区FminKmaxKmin塑性区紧固力矩T紧固轴力Ff④④ 拧紧力矩和紧固轴力的关系拧紧力矩和紧固轴力的关系 在采用同一扭矩紧固时：在采用同一扭矩紧固时：ⅠⅠ、摩擦系数上升，、摩擦系数上升，K K值变大，则预紧力值变大，则预紧力F Ff f不足不足ⅡⅡ、摩擦系数下降，、摩擦系数下降，K K值变小，则预紧力值变小，则预紧力F Ff f增大，可导致螺纹连接破坏失效增大，可导致螺纹连接破坏失效摩擦力润滑后的螺栓坏的螺纹普通紧固轴力⑤⑤ 影响影响预紧预紧力（夹紧力）的因素力（夹紧力）的因素 螺纹的摩擦性能主要取决于：螺栓材质、制造精度、表面处理、实际装配工艺条件等控制螺纹紧固轴力（预紧力），保证被连接件所需的夹紧力控制螺纹紧固轴力（预紧力），保证被连接件所需的夹紧力夹紧力夹紧力需适中： 1）过小夹不紧，被连接件容易松动； 2）过大夹过紧，被连接件容易损伤，同时， 也容易造成螺纹件的损坏。

※ 螺纹连接的可靠性主要取决于螺栓的轴向夹紧力， 夹紧力通常只能通过控制拧紧扭矩或转角来实现⑥⑥ 紧固件拧紧的实质紧固件拧紧的实质 1）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；2）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）轴向预紧力的确定轴向预紧力的确定螺栓连接件的特性螺栓连接件的特性抗抗拉拉强强度度应变应变屈服点屈服点失效失效弹性区弹性区塑性区塑性区屈服强度屈服强度极限抗拉强度极限抗拉强度60%60%50%50%力矩取值？力矩取值？【 关键工序：关键工序：±±7-10%7-10%；； 一般工序：一般工序：±± 15% 15%；； 特殊部位：特殊部位：±± 3-5% 3-5% 】薄螺母？开槽螺母被联接件所需夹紧力 预紧力Ff 屈服预紧力Ff 确定扭矩目标值 螺纹选型紧固扭矩目标值确定紧固扭矩目标值确定1、确定被联接件的夹紧力 得出预紧力Ff2、预紧力Ff 螺纹选型（50-60%屈服预紧力）3、通过试验，测其表面及螺纹副状况下 K值4、根据公式计算目标扭矩：Tf = K Ff d性能等级 8.8 （屈服轴力 / 极限轴力）——理论螺纹 直径屈服紧固轴力极限紧固轴力粗牙螺纹细牙螺纹粗牙螺纹细牙螺纹扭矩（Nm）轴力（N）扭矩（Nm）轴力（N）扭矩（Nm）轴力（N）扭矩（Nm）轴力（N）M619.612860————21.516080————M847.623420512508051.32928056.131360M1094.33712010541280103.7464001155160099.53916010948960M12164539501805894018067440198736801725638018970480M14261736002848000028792000312100000M16408100400434106800448125600477133600M18561122800632138200617153600695172800M20796156800884174000875196000972217600M221080193900119021310011802424001310266400M241370225900149024570015002824001640307200M272010293700217031740022103672002380396800附一：标准件屈服与极限紧固轴力值附一：标准件屈服与极限紧固轴力值性能等级 10.9 （屈服轴力 / 极限轴力）——理论螺纹直径屈服紧固轴力极限紧固轴力粗牙螺纹细牙螺纹粗牙螺纹细牙螺纹扭矩（Nm）轴力（N）扭矩（Nm）轴力（N）扭矩（Nm）轴力（N）扭矩（Nm）轴力（N）M627.518090————30.220100————M866.93294071.63528073.53660078.739200M10132522001475805014558000161645001395508015261200M12231758702528289025484300277921002417929026588100M14368103500400112500404115000440125000M16574141300610150300631157000671167000M18790172800888194400869192000976216000M201120220500124024480012302450001360272000M221520272700167029970016703030001830333000M241930317700210034560021203530002310384000M272830413100306044640029104590003360496000螺纹 直径螺距　性能等级 8.8　性能等级 10.9扭 矩预紧力扭 矩预紧力M619—116000-730012—148000-9300M81.2521-2510500-1250029-3514500-17500122-2711000-1350032-3916000-19500M101.541-5116400-2040058-7123200-284001.2545-5518000-2200063-7725200-30800146-5618400-2240065-7926000-31600M121.7573-8924300-29700105-12835000-427001.575-9225000-30700106-13035300-433001.2578-9626000-32000113-13837700-46000(M14)2122-14934900-42600160-19545700-557001.5126-15436000-44000178-21850900-62300M162182-22245500-55500247-29061800-725001.5199-24349800-60800265-31166300-77800(M18)2.5243-28554000-63300380-43784400-971001.5287-33663800-74700397-45788200-101600M202.5389-45677800-91200486-54897200-1096001.5396-46579200-93000540-59610800-119200附二：标准件常用拧紧力矩值附二：标准件常用拧紧力矩值螺纹拧紧质量的表现螺纹拧紧质量的表现 目前，对螺纹的拧紧质量公司内主要通过Cp值及Cpk值体现。

建议：通过合格率体现（上/下控制线）力矩判断：确保下限值，上限不得超出10-15%日本）二.螺纹拧紧原理及控制 1.螺纹拧紧原理 2.2.拧紧力矩控制方法拧紧力矩控制方法 2-22-2 拧紧力矩控制方法 ① ① 扭矩直接控制法扭矩直接控制法② ② 扭矩控制扭矩控制 —— 转角监控法转角监控法③ ③ 扭矩扭矩+ +角度角度 控制法控制法④ ④ 屈服点控制法屈服点控制法⑤ ⑤ 螺栓长度法螺栓长度法① ① 扭矩直接控制法扭矩直接控制法 利用扭矩值与预紧力的线性关系，只对 紧固扭矩（T）进行控制，操作简便 注：注：扭矩控制法受扭矩系数影响较大，90%以 上用于克服摩擦力，精度很低，一般使 用在非关键部位扭矩直接控制法扭矩直接控制法扭矩扭矩时间时间扭矩扭矩 = OKTminTmax例：轮胎螺栓拧紧要求为例：轮胎螺栓拧紧要求为 287-346Nm扭矩控制扭矩控制 —— 工具工具 1 1）小扭矩（）小扭矩（≤≤12Nm12Nm）） 一般采用电动枪或气动扭力螺丝刀一般采用电动枪或气动扭力螺丝刀 2 2）大扭矩）大扭矩 ⅠⅠ、风动定扭枪、风动定扭枪 （传感断气式、（传感断气式、油压脉冲、机械离合式油压脉冲、机械离合式— 克服反作用力）等）等 ⅡⅡ、风动非定扭枪、风动非定扭枪 + + 喀哒扳手喀哒扳手② ② 扭矩控制扭矩控制 —— 转角监控法转角监控法 在采用扭矩控制的同时,用紧固转角θf作 为指标对预紧力进行监控的控制方法。

Ⅰ.20% N扭矩设定转角控制的起始点 Ⅱ.从起始点计算转角，同时记录扭矩 注:该方法装配精度高，可控制在5%以内，一般用于较高的装配部 位，抗松动、抗疲劳性能较佳，为拧紧装配工艺的发展方向扭矩控制扭矩控制 —— 转角监控法转角监控法扭矩扭矩角度角度扭矩扭矩 = OK角度角度 ：监控：监控TmaxTmin20%20%θ　　minθ　　max设定角度设定角度注：扭矩控制法注：扭矩控制法 的一种辅助监控的一种辅助监控扭矩扭矩 = OK角度角度 = 过高过高扭矩扭矩 = OK角度角度 = 过低过低扭矩扭矩 = OK角度角度 = OK扭矩扭矩角度角度TmaxTmin③ ③ 扭矩扭矩+ +角度角度 控制法控制法 分步拧紧，先采用扭矩控制,再采用紧固 转角θf进行控制的方法 注:一般用在拧紧要求特别高的部位（高强度螺栓）扭矩扭矩+ +角度角度 控制法控制法 扭矩扭矩角度角度扭矩扭矩 = OK扭矩扭矩 = OKT T0 0θ　　1θ　　2例：缸盖螺栓拧紧要求为例：缸盖螺栓拧紧要求为 64Nm + 松懈松懈 + 20Nm + 90°+ 90°△ △θ　　扭矩、角度控制扭矩、角度控制 —— 工具工具 采用电控装置的电动螺母拧紧机采用电控装置的电动螺母拧紧机 ⅠⅠ、单个螺母：单轴拧紧机、单个螺母：单轴拧紧机 （须克服反作用力）（须克服反作用力） ⅡⅡ、组合螺母：多轴拧紧机、组合螺母：多轴拧紧机④ ④ 屈服点控制法屈服点控制法Ⅰ.拧紧系统先将螺栓拧至一起始力矩（50%），然 后系统不断计算扭矩/转角斜率，当螺栓材料 达到屈服点（扭矩不再增加，而角度增加很快）， 斜率急剧下降，则系统发出控制信号；Ⅱ.得到信息后，系统略微停顿，再转10°左右。

注：该方法具有可最大限度地利用螺栓强度的优点，同时，对螺栓自 身的屈服强度及抗拉强度有严格的要求适用：塑性区域）扭矩扭矩角度角度贴合点贴合点硬连接硬连接< 30 度度 (ISO 5393)X Nm< 30 度度扭矩扭矩角度角度贴合点贴合点软连接软连接> 720 度度 (ISO 5393)X Nm> 720 度度附：附：连接和软连接连接和软连接三.拧紧力矩的管理基础 1.1.螺纹紧固的四种错误螺纹紧固的四种错误 2.2.拧紧工具的选择拧紧工具的选择 3.拧紧检具及检测方法 4.拧紧力矩的影响因素 5.5.螺纹松弛的分类、原因及防松措施螺纹松弛的分类、原因及防松措施 ① 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）；② 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）； ③ 紧固工具的错误： 工具精度不高，性能不好；④ 紧固连接件的错误： 零不见尺寸超差，材质不好，螺纹润滑不良3-1. 3-1. 螺纹紧固的四种错误螺纹紧固的四种错误三.拧紧力矩的管理基础 1.1.螺纹紧固的四种错误螺纹紧固的四种错误 2.2.拧紧工具的选择拧紧工具的选择 3.拧紧检具及检测方法 4.拧紧力矩的影响因素 5.5.螺纹松弛的分类、原因及防松措施螺纹松弛的分类、原因及防松措施 3-2 拧紧工具的选择 根据使用条件分：主要有手动、气动和电动； 根据拧紧扭矩分：主要有定扭工具和非定扭工具； 根据制造商分： 有进口和国产工具。

u 拧紧工具的选择：主要是根据螺栓强度相应的 拧紧扭矩、控制要求而选择的紧固件保证系统紧固件保证系统拧紧工具检定系统拧紧工具检定系统定定扭扭工工具具动力式作业工具动力式作业工具 反力臂弯头式电动螺丝刀气动螺丝刀定定值值扭扭力力扳扳手手 套筒式（喀哒扳手）开口棘轮头式可换头式手动式作业工具手动式作业工具 可可换换式式头头部部开口头梅花头六角头驱动方头棘轮头管扳手头机动套筒机动套筒手动套筒手动套筒数显监控扭矩扭矩显示仪扭矩显示仪时控扭矩时控控制器时控控制器扭矩控制系统扭矩控制器扭矩控制器打印机打印机电磁阀电磁阀多轴螺母拧紧机多轴拧紧系统多轴拧紧系统电控系统电控系统定扭工具类型定扭工具类型优缺点优缺点拧紧拧紧精度精度控制方式控制方式手动定扭工具手动定扭工具定值咔哒扳手定值咔哒扳手价格便宜、价格便宜、劳动量大劳动量大10%10%扭矩控制扭矩控制气动定扭工具气动定扭工具油压脉冲油压脉冲无反作用力、无反作用力、精度不高精度不高10%10%扭矩控制扭矩控制定扭扳手定扭扳手精度高、精度高、有反作用力有反作用力7%7%扭矩控制扭矩控制电动定扭工具电动定扭工具电动枪电动枪方便、但方便、但适用扭矩小适用扭矩小5%5%扭矩控制扭矩控制电动拧紧机电动拧紧机精度高、精度高、价格昂贵价格昂贵3%3%扭矩扭矩+ +角度控制角度控制常用定扭工具对比常用定扭工具对比螺栓大小螺栓大小施力部位施力部位主要方法主要方法施力大小施力大小 （开口扳）（开口扳）冲击扳型号冲击扳型号 （国产）（国产）M6M6以下以下手腕力用食指、中指和大拇指拿着扳手，仅用手腕力旋转。

L=10cm，B6F≈5KgM6-M10M6-M10肘力紧紧握住扳手的手柄端部，用臂力旋转L=12cm，B10F≈20KgM12-M14M12-M14臂力 紧握住扳手的手柄端部，用臂力旋转L=15cm，B16F≈50KgM20M20以上以上用力叉开双脚，尽全身重量和全力来拧紧L=30cm以上，B20/B30F≈100Kg非定扭工具非定扭工具常用的有：冲击扳手、开口扳手、棘轮扳手、螺丝刀等注：目前我公司进口非定扭工具主要为日本东空、三研等产品 拧紧工具的选择拧紧工具的选择有扭力要求的工具，应选用定扭工具在选用定扭工具时，应考虑：1）产品结构——工具使用的方便性（能否加反作用力杆）2）现场环境——工具使用的方便性（能否悬挂）、噪音3）工艺参数——工具型号的扭力范围的适用性及精度等级4）制造厂商——工具的可靠性和服务质量（尽量集中厂商）5）生产效率——工具是否适应装配线速三.拧紧力矩的管理基础 1.1.螺纹紧固的四种错误螺纹紧固的四种错误 2.2.拧紧工具的选择拧紧工具的选择 3.拧紧检具及检测方法 4.拧紧力矩的影响因素 5.5.螺纹松弛的分类、原因及防松措施螺纹松弛的分类、原因及防松措施 3-3 拧紧检具及检测方法常用的检测工具有：1）静态检测 指针式力矩检测扳手、表盘式力矩 检测扳手、数显式力矩检测扳手等2）动态检测 传感器式力矩检测扳手等检测工具的选择检测工具的选择曾用检具指针式指针式扭力杆钢性较差，使用后扭矩值下降，且使用寿命低，精度低，测量值瞬时读取NGNG“咔嗒”式装配用工具（非检具），数值不可读取现用检具表盘式传力杆上有指示扭矩值的表盘，主动指针指示瞬时值、从动指针指示最大值OKOK数显式直接显示扭矩值，随扭矩的变化而显示出瞬时值，可记录打印，精度较高传感器式通过传感器显示出动态或静态测量值，精度较高检具必须定期标定检具必须定期标定 力力矩矩检检测测式式扳扳手手数显式数显式表盘式表盘式力力矩矩检检测测式式扳扳手手可换头式可换头式T T型手柄式型手柄式扭力螺丝刀扭力螺丝刀 —— 检测检测常用检测方法常用检测方法1）事后法（静态检测）： ↓ 拧紧法 ↓ 拧松法 ↓ 复位法2）过程法（动态检测）： ↓ 传感器法 注：静态检测由于是装配后检测，受到力矩衰减、静摩擦力、注：静态检测由于是装配后检测，受到力矩衰减、静摩擦力、 检具的精度等影响，检具的精度等影响，所测的力矩跟实际值有一定误差。

所测的力矩跟实际值有一定误差 动态检测能真实地反映紧固件的拧紧力矩动态检测能真实地反映紧固件的拧紧力矩检测方法检测方法主要内容主要内容力矩变化系数力矩变化系数备注备注拧紧法拧紧法慢慢拧紧螺栓，螺栓转动且力矩回落后“短暂稳定状态”下的力矩值1.004-1.178需均匀用力拧松法拧松法慢慢松开螺栓，螺栓开始转动、松开后的最大扭矩值0.696-0.819需重新拧紧复位法复位法先划线、松螺栓、再均匀用力拧至原划线处的力矩值0.819-1.177力矩散差大另：螺栓伸长法也是一种检测方法，主要应用在校准、标定和试验开发中力矩检测的主要影响因素力矩检测的主要影响因素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）三.拧紧力矩的管理基础 1.1.螺纹紧固的四种错误螺纹紧固的四种错误 2.2.拧紧工具的选择拧紧工具的选择 3.拧紧检具及检测方法 4.拧紧力矩的影响因素 5.5.螺纹松弛的分类、原因及防松措施螺纹松弛的分类、原因及防松措施 3-4 拧紧力矩的影响因素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 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注：目前公司风动工具的气压稳定值为6.3±0.3Mpa气压影响气压影响润滑影响润滑影响连 接接 零零 件件扭矩系数扭矩系数 K K有有润滑滑无无润滑滑角螺栓和螺母角螺栓和螺母0．180．26凸凸缘螺栓和螺母螺栓和螺母0．230．31注：上表中扭矩系数为日本试验结果 在有润滑的条件下，扭矩系数K变小，同一扭矩将得到不同的轴向预紧力（夹紧力）— 偏大；或相同的预紧力时，扭矩 — 偏小零部件质量的影响零部件质量的影响 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“假扭矩”现象 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非正常连接，螺纹结合面将产生咬合现象咬合现象使得相同的装配扭矩所产生的轴向预紧力降低、甚至为零轴向预紧力降低、甚至为零假力矩的控制…）工具的影响工具的影响ü 拧紧工具的精度对拧紧力矩有直接的影响ü 检测工具的精度对力矩检测结果有直接的影响拧紧方法的影响拧紧方法的影响拧紧方法对装配质量有较大的影响常用的方法有： ↓对角拧 ↓分组拧（分序） ↓分步拧 ↓重复拧 642351圆周分布多组螺栓，如：多组螺栓，如：U型螺栓、轮胎螺栓、离合罩螺栓型螺栓、轮胎螺栓、离合罩螺栓需要：分序、对角拧紧需要：分序、对角拧紧注：亦可采用注：亦可采用 多轴螺母拧紧机多轴螺母拧紧机 1）预拧值）预拧值20% 2）等待）等待 3）同时拧至力矩值）同时拧至力矩值 并记录拧紧角度并记录拧紧角度伸展方向8136542731864275缸盖螺栓拧紧要求为：缸盖螺栓拧紧要求为： 64Nm+松懈松懈+20Nm+90°+90°需要：分序、分步、重复拧紧需要：分序、分步、重复拧紧紧固时效处理：减小扭矩变化紧固时效处理：减小扭矩变化。

三.拧紧力矩的管理基础 1.1.螺纹紧固的四种错误螺纹紧固的四种错误 2.2.拧紧工具的选择拧紧工具的选择 3.拧紧检具及检测方法 4.拧紧力矩的影响因素 5.5.螺纹松弛的分类、原因及防松措施螺纹松弛的分类、原因及防松措施 3-5 螺纹松弛的分类与原因螺纹松弛的分类与原因　　分 类　　　　原 因　　　　1.初期松弛　　　　接触部分凹凸处由于磨合而变平　　2.陷没松弛　　　　座面塑性变形　　　　　3.微动磨损引起的松弛　　接触表面横向变位引起磨损　　　4.密封材料永久变形引起的松弛密封件等老化　　　　　5.螺栓紧固过紧引起的松弛　螺栓塑性变形　　　　　6.热因素引起的松弛　　发生内应力变化，各部分热膨胀不同　　7.轴垂直方向振动外力引起的松动　　　　　　　　8.轴向振动外力引起的松动　座面部、螺栓部分相对位移　　　9.轴横向冲击力引起的松动　　　　　　　　　10.轴向冲击力引起的松动　冲击引起螺栓座面部压缩力消失或减少螺栓无倒转时产生的松弛螺栓倒转时产生的松弛① 防松原理 消除（或限制）螺纹副之间的相对运 动，或增大相对运动的难度。

② 防松措施 为防止紧固件松动，除保证有效的轴力 （预紧力）外，通常加装防松元件或采用带 锁齿螺栓，或直接锁死摩擦防松摩擦防松 ：： 采用双螺母、弹簧垫圈、自锁螺母等 注：原则上弹簧垫圈只能用一次，拆后再装则影响防松效果机械防松：机械防松：采用开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈/止动垫片等化学防松：化学防松： 粘合（如：螺纹涂密封胶）永久防松：永久防松： 端铆、冲点、点焊等案案 例例 分分 析析案例一：案例一：HFC1020HFC1020前骑马螺栓拧紧力矩变化前骑马螺栓拧紧力矩变化（轴管式前桥）（轴管式前桥） 小卡厂总装车间装配HFC1020时，按190Nm力矩装配，拧紧前桥骑马螺栓（轴管式前桥）线上检测数据稳定在190Nm左右，线下再检测发现其力矩数据普遍下降至90～160Nm，不合格不合格概要概要平均值X装配线力矩 ( Nm )190200185185185195170210190.0 检测线力矩 ( Nm )12015010511514013590160126.9 力矩下降值 Δ705080704560805063.1 轴管式前桥前骑马螺栓 NG工字梁前桥前骑马螺栓 OK下线衰减再复紧，路试后再测：力矩下降约20Nm.现状调查现状调查 1 1）前桥总成）前桥总成序号质量特性要求检查记录1231外观尺寸合格合格合格2前轴轴径φ70.1φ70.3φ70.73托板宽实测68.268.568.34托板长实测113.1113.08113.15托板料厚：7mm77.16.96托板中心孔：φ18φ18.1φ18.0φ18.087高度h1：77mm77.577.877.6拆除前后高度变化拆除前后高度变化前桥编号1# (2686)2# (2822)3# (2823)左右左右左右h1值（mm）装配前77.577.577.577.877.577.6拆除后77.577.577.577.877.577.6h1h1值变化量化量0 00 00 00 00 00 0h1h1序号质量特性要求检查记录1234561外观合格合格合格合格合格合格2长度175mm175175.5175.5174.51761753开档88±0.5mm8888.188.288.188884螺纹长度50mm515251.55251515螺纹2-M16×1.5-6h合格合格合格合格合格合格6硬度HB262~302HB285HB285HB285HB285HB285HB2857材料40CrC=0.405%、S=0.027%、Cr=0.9%零部件拆后检测序号质量特性要求检查记录1外观合格合格合格合格合格合格2长度175mm175175.5175.5174.51761753开档88±0.5mm8888.188.288.188884螺纹长度50mm515251.55251515螺纹2-M16×1.5-6h合格合格合格合格合格合格装配前后变化量装配前后变化量0 00 00 00 00 00 0 2 2））U U型螺栓型螺栓 3 3）紧固压板）紧固压板h序号质量特性要求检查记录1左1右2左2右3左3右1孔4-φ17φ17.1φ17.2φ17.12左右孔开档88±0.58887.887.93前后开档90mm90.1 90.1 90.0 4板厚6mm6.0 6.0 6.0 5中间凹面圆弧R35R35R35R356外观质量合格合格合格7高度h11.711.711.611.611.611.611.711.711.611.611.611.6　装装 配配 后后12.712.713.013.012.312.312.212.213.213.213.513.5变变 化化 量量1 11.41.40.70.70.50.51.61.61.91.9h+Δh装配前h拆除后：塑性变形原因推测原因推测塑性变形塑性变形h h值增加：值增加：ΔhΔh=0.5~1.9mm=0.5~1.9mm相当于相当于U U型螺栓螺母松了：型螺栓螺母松了：0.3~1.30.3~1.3圈圈U型螺栓螺距：1.5mm1）下线后，由于压板变形，螺母松动，造成力矩下降（60Nm）；2）下线路试复紧，再路试后，力矩下降小的原因（20Nm） ： 压板和前轴圆管紧贴在一起，减小了塑性变形的空间。