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如何驗證螺紋與扭矩力的關系?

螺紋擰緊扭矩力的驗證,是極為常見的檢驗緊固件品質是否合格的檢測方式。通常情況下,這種螺紋擰緊力的檢測,能幫助制造企業判斷緊固件的品質是否達到相應的合格標準。

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經驗豐富的檢測工程師,可以依照螺栓的規格等級,快速判斷出螺栓的合格擰緊力究竟是多少。下面,我們以汽車行業的座椅螺栓常用擰緊力舉例,看看常用尺寸規格的螺栓擰緊力,應該達到多少才算適宜。

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當然,最直觀了解緊固件擰緊力的方式依然是做相應的試驗,一般需準備20組相應的緊固件來制作試驗的樣品。樣品的尺寸應該覆蓋至螺栓的各個尺寸區間。試驗環境應該在各種扭力極限的環境下不斷變化。且每組時間均只能夠用于一次試驗不能夠重復測量扭矩,這樣得出來的數據才能最有說服力,

在試驗取值的過程之中,

擰緊最小扭力:固定點扭力值Ta*比例系數(塑料件比例系數一般取1.2,金屬件取1.3)

擰緊最大扭力:滑牙點扭力值Tb*比例系數(塑料件比例系數一般取0.5,金屬件取0.8)

擰緊扭力:用統計學計算擰入點+3sigma值,屈服點的-3sigma值,獲得扭矩區間,然后在根據扭力公差控制能力來選取擰緊扭力(一般選扭力區間中值)。

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螺栓螺母在圖紙階段通過經驗法&計算法定下的擰緊扭力值,在OTS件生產出來后,任然需要進行螺紋緊固件的接頭試驗來驗證扭力是否合理。

同樣,很多時候也是用此方法來確定最終的擰緊力矩。

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根據VDI2230標準,擰緊扭力計算公式:T=FM[0.16*P+0.58*d2*uG+(Dkm*uk/2)]FM:裝配預緊力,P:螺距,d2:螺絲螺紋中徑,uG:螺紋摩擦系數,Dkm:在螺絲頭部的摩擦扭矩的有效直徑,uk:螺絲頭支撐面的摩擦系數其中裝配預緊力計算公式:FM=V*Rp02*A0V:擰緊過程中屈服點應力的利用因數,通常取V=0.9Rp02:根據DIN ENISO898-1,0.2%螺絲彈性極限應力(屈服強度)A0:螺絲的最小橫截面積利用計算法來確定扭矩,涉及到不同材料的摩擦系數和螺紋的摩擦系數及角度的確定和計算,這個過程很復雜,且很多因子系數的選取是否正確也將影響到扭矩值的最終結果。

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