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如何验证螺纹与扭矩力的关系?

螺纹拧紧扭矩力的验证,是极为常见的检验紧固件品质是否合格的检测方式。通常情况下,这种螺纹拧紧力的检测,能帮助制造企业判断紧固件的品质是否达到相应的合格标准。

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经验丰富的检测工程师,可以依照螺栓的规格等级,快速判断出螺栓的合格拧紧力究竟是多少。下面,我们以汽车行业的座椅螺栓常用拧紧力举例,看看常用尺寸规格的螺栓拧紧力,应该达到多少才算适宜。

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当然,最直观了解紧固件拧紧力的方式依然是做相应的试验,一般需准备20组相应的紧固件来制作试验的样品。样品的尺寸应该覆盖至螺栓的各个尺寸区间。试验环境应该在各种扭力极限的环境下不断变化。且每组时间均只能够用于一次试验不能够重复测量扭矩,这样得出来的数据才能最有说服力,

在试验取值的过程之中,

拧紧最小扭力:固定点扭力值Ta*比例系数(塑料件比例系数一般取1.2,金属件取1.3)

拧紧最大扭力:滑牙点扭力值Tb*比例系数(塑料件比例系数一般取0.5,金属件取0.8)

拧紧扭力:用统计学计算拧入点+3sigma值,屈服点的-3sigma值,获得扭矩区间,然后在根据扭力公差控制能力来选取拧紧扭力(一般选扭力区间中值)。

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螺栓螺母在图纸阶段通过经验法&计算法定下的拧紧扭力值,在OTS件生产出来后,任然需要进行螺纹紧固件的接头试验来验证扭力是否合理。

同样,很多时候也是用此方法来确定最终的拧紧力矩。

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根据VDI2230标准,拧紧扭力计算公式:T=FM[0.16*P+0.58*d2*uG+(Dkm*uk/2)]FM:装配预紧力,P:螺距,d2:螺丝螺纹中径,uG:螺纹摩擦系数,Dkm:在螺丝头部的摩擦扭矩的有效直径,uk:螺丝头支撑面的摩擦系数其中装配预紧力计算公式:FM=V*Rp02*A0V:拧紧过程中屈服点应力的利用因数,通常取V=0.9Rp02:根据DIN ENISO898-1,0.2%螺丝弹性极限应力(屈服强度)A0:螺丝的最小横截面积利用计算法来确定扭矩,涉及到不同材料的摩擦系数和螺纹的摩擦系数及角度的确定和计算,这个过程很复杂,且很多因子系数的选取是否正确也将影响到扭矩值的最终结果。

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