淘钉钉-收藏！紧固拧紧技术这4种你该知道…

  紧固件在拧紧过程中，预紧力的加载是特别的重要的，在加载过程中需要对紧固工具施加扭矩来控制。常见的有操控方法有两种，分别是：扭矩控制法、扭矩-转角控制法，除此以外还有屈服点控制法及伸长量控制法。

  扭矩控制法是最简单的紧固操控方法，它通过直接控制施加在螺栓的扭矩来控制被连接件的预紧力，其原理在于拧紧时预紧力与拧紧扭矩成正比关系：

  其中，T：拧紧扭矩，K：扭矩系数，d：螺栓公称直径，F0:预紧力。该公式直观反映了扭矩控制的实质就是控制螺栓的轴向预紧力。

  扭矩控制法的优点是成本低，能够正常的使用简易的扭矩扳手进行作业而无需其他复杂的设备与检测。其缺点在于拧紧精度不够，不能充分的发挥材料潜力，受环境，操作方法等影响较大。

  扭矩-转角控制法是先将螺栓拧到一个不大的扭矩，再从此点开始，拧一个规定的转角的操控方法。这一方法是基于一定的转角，使螺栓产生一定的轴向伸长，同时被连接件则被压缩了。这样做的目的是通过拧紧扭矩先将螺栓头部或螺母拧到紧密接触面上，克服表面凹凸不平等不均匀因素，而之后所需求的轴向预紧力由转角产生。利用转角控制拧紧程度，摩擦阻力对预紧力的影响不复存在，所以其精度比单纯的扭矩控制法要高。扭矩-转角控制法的要求就是确定转角，一旦这个转角被确定下来就可以在拧紧过程中获得相当高的精度。

  扭矩-转角控制法的优点是拧紧精度高，拧紧质量稳定，螺纹间摩擦系数对拧紧质量的影响小，故能充分的利用螺栓的承载能力，从而获得比较大的预紧力；而缺点在于其控制管理系统比扭矩控制法要复杂，需要测量拧紧扭矩和转角2个数据。对于传动轴、缸盖螺栓此类要求预紧力充足且均匀的螺纹连接，应慢慢的变多地采用扭矩-转角控制法的紧固工艺。

  屈服点控制法是利用紧固件材料的屈服点来控制紧固件的装配。目前只有少数生产高端品牌的汽车发动机厂家在使用，是因为成本太大。

  屈服点拧紧法最大的优点是不受扭矩控制法的摩擦系数和转角控制法的转角起始点影响，可以将摩擦系数不同的紧固件都拧紧到其屈服点，从而最大限度的发挥了紧固件材料强度的潜力，克服了扭矩控制法和转角控制法的缺点，提高装配精度。但是对外界干扰因素比较敏感，性能和设计的基本要求极高，控制难度大，因此价格也非常昂贵。

  在紧固件达到屈服强度以前，螺栓的拉伸变形是弹性变形，其伸长量与预紧力的关系为：

  式中γ：螺栓伸长量，F：预紧力，L：螺栓的有效长度，A:螺栓的横截面积，E:螺栓的弹性模量

  伸长量控制法就是在装配过程中，经过测量螺栓的伸长量，控制螺栓的预警力。此方法控制的轴向预紧力能排除摩擦系数、接触变形和被连接件变形等可变因素的影响，从而获得很高的预紧力精度。

  根据以上4中紧固控制法，其优劣可见。从精度和成本之间，扭矩-转角控制法处于一个较好的平衡点。

  因此除了简单直接成本低廉的扭矩控制法外，扭矩-转角控制法是使用率最高的紧固工艺，随着扭矩-转角技术及相关设备越发成熟，自动化要求越发的高，这种方法的在适用程度有很大的提升空间。

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