螺栓紧固扭矩衰减介绍 目 录 扭矩衰减的改善措施 6. 5. 4. 1. 扭矩衰减的概述 3. 扭矩衰减的影响因素 螺纹连接状态的分类 扭矩衰减的测量 动态扭矩与静态扭矩 2. 1.螺纹连接状态的分类 螺纹连接状态分类 硬连接 一般来说，以规定扭矩的5% 为起点，在起始扭矩到达规 定扭矩时，螺栓转过的角度 在30度以下 软连接 一般来说，以规定扭矩的5% 为起点，在起始扭矩到达规 定扭矩时，螺栓转过的角度 在720度以上 中性连接 一般来说，以规定扭矩的5% 为起点，在起始扭矩到达规 定扭矩时，螺栓转过的角度 在30度至720度之间 ISO5393“螺纹紧固件用旋转式气动装配工具性能试验方法 ”（国标对应版本为GB/T26547-2011)提及： 不同的阶段的扭矩值 生产过程中 下线检测 3 2.动态扭矩与静态扭矩 动态扭矩: 动态扭矩是指紧固件在被紧固过程中测量得到的峰值，一 般来说，是由动力工具施加得到动态扭矩，动态扭矩是在拧 紧过程中测量的。动态扭矩产生的对于螺栓的轴向预紧力满 足工程上对预紧力的要求。 静态扭矩： 一个紧固件被紧固好之后，将其在拧紧方向上继续旋转的 瞬间所需要的扭矩。静态扭矩是在紧固之后测量的。 检测扭矩： 静态扭矩标准时用来监控生产过程的稳定性，因此又称 为检测扭矩。 在静态扭矩测量过程中，如出现 静态扭矩值小于动态 扭矩，则认 为扭矩存在衰减。 注：衰减并不一定说明连接失效， 需要实验论证 。 3. 扭矩衰减的概述 一般认为，硬连接和中性连接不存在扭矩衰减，软连接扭矩衰 减较为严重。 但在实际生产、使用过程中，对于任何连接，随着时间的推移 都会有一定程度的扭矩衰减，软连接中扭矩衰减尤为严重，扭 矩衰减不能完全避免，只能通过对各种影响因素的控制和优化 来改善衰减状况，确保扭矩衰减后的夹紧力不低于设计夹紧力 的最低要求是我们控制的目标。 拧紧工作完毕后发生在紧固件上扭矩降低现象即为扭矩衰减， 衰减后的扭矩值低于目标值但较为稳定，一般在拧紧操作完成 后30ms内会完成60%以上的扭矩衰减。该性质作为我们降低扭 矩衰减的重要理论依据进行应用。 60-70% 60-70%的衰减发生在的衰减发生在3030毫秒以内毫秒以内 时间 牛米 衰减衰减 断气断气或断电或断电 4. 扭矩衰减的测量 规定衰减测量时间 及衰减的测量状态 扭矩衰减的测量 (即夹紧力衰减 ） 静态扭矩的测 量 返松法 标记法 拧紧法 瞬时松动法 夹紧力的测量 超声波 垫片传感器 静态扭矩会随着时间的推移而衰减（即夹紧力衰减），被紧固件为非金 属时尤为明显，而影响静态扭矩的因素较多，与夹紧力之间的线性关系 不明显，因此不能通过静态扭矩的值来计算出衰减后的夹紧力，只能通 过专业的实验设备来确定衰减后的夹紧力，从而找到紧固特定产品状态 下夹紧力与静态扭矩的对应关系，而后静态扭矩可以用来监控生产过程 的稳定性。 确定特定状态下夹紧力 衰减后的值 衰减后夹紧 力不满足 要求 分析设计 、工艺参数 ，找到影响夹紧 力衰 减的因素，控制影响因 素降低衰减直至满足 要求 衰减后夹紧 力满足要 求 固化设计 、工艺参数 建立动态 扭矩、静态 扭矩及夹紧 力关系， 可作为相同连接状态 的检验标 准 6 动态力矩 Dynamic torque 静态扭矩 static torque 工件 粗糙度 螺栓 5. 扭矩衰减的影响因素 温度 螺纹升角 方法 拧紧策略 拧紧速度 拧紧顺序 材料硬度 材料强度 表面镀层 粗糙度 结构形式 硬度 强度 拧紧速度 不合理的摩擦 人、机、料 扭矩衰减的影响因素很多，如扭矩衰减已导致连 接失效，不满足产品要求时，应从设计和工艺角 度进行分析、改进。 7 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer 过快的装配速度、不合理的装配动作 unreasonable assembly speed and sequence 其他：如装配过程中的温度 other reason: temperature 影响因素举例说明：1 尽量避免部件的 表面粗糙度过大 8 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 过快的装配速度、不合理的装配动作 unreasonable assembly speed and sequence 其他：如装配过程中的温度 other reason: temperature 降低最终拧紧的速度 分步拧紧如分步骤设置目 标扭矩60%-80%-100% 使用拧紧(如至目标扭矩 80%)+反松+最终拧紧的方 法 影响因素举例说明:2 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer 过快的装配速度、不合理的装配动作 其他：如装配过程中的温度 other reason: temperature 9 残余扭矩减小、夹 紧力未达到 最终扭矩: 100% 影响因素举例说明:3 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer 过快的装配速度、不合理的装配动作 其他：如装配过程中的温度 other reason: temperature 10 选用合适的工具 （例如：阿特拉斯电动扳手） 多轴同步拧紧 拧紧的次序 影响因素举例说明:3 11 被装配件的表面粗糙度：材料的变形-局部嵌入 The roughness of the surface of parts 弹性连接材料：尤其是塑料或密封件 elastic joint parts: such as plastic and rubber washer 过快的装配速度、不合理的装配动作 unreasonable assembly speed and sequence 其他：如装配过程中的温度 other reason: temperature 避免不合理的摩擦 避免热膨胀系数不同/相差过大 影响因素举例说明:4 6. 扭矩衰减的改善措施 工艺角度： 1.拧紧策略：改变拧紧策略，两步拧紧或多步拧紧 ，在拧紧过程中停顿50ms可释放弹性应变，降低 衰减。 2.拧紧速度：当工件被压紧后，毛刺在较大的夹紧 力下变形， “变短”夹紧力下降，残余扭矩同步 下降拧紧速度越快，毛刺的初始变形越小，残余扭 矩下降越多，因此，降低拧紧速度可以降低扭矩衰 减。 3.拧紧顺序：把单轴拧紧改成几轴同时拧紧，可降 低扭矩衰减；或者采取单轴多步逐渐拧紧到目标扭 矩，也可以降低扭矩衰减。 设计角度： 1.表面粗糙度：表面粗糙度越小，材料表面越光滑 ，在拧紧后扭矩衰减越小。 2.材料硬度：提高材料硬度，材料表面互相之间嵌 入越困难，扭矩衰减也越小。 3.弹性材料：塑料或橡胶等，尽量少采用，如必须 采用，应制定周全的拧紧策略，以保证衰减后的夹 紧力满足产品要求。 4.螺栓选择：细牙螺栓相比粗牙螺栓螺距更小，螺 纹升角也小，在使用中不容易松动，因此采用细牙 螺栓扭矩衰减会较粗牙低。 影响扭矩衰减的因素很多，针对不同的扭矩衰减形式改善 措施也不尽相同，以下仅从工艺和设计角度去考虑扭矩 衰减的常见改善措施，当然，改善措施不局限于以下内 容。