螺栓緊固過程中,使用的扭矩和轉角的度數都不同,因此使用過轉角控制緊固的螺栓不能再次使用。
螺栓擰緊方法主要有兩類,分別是彈性擰緊和塑性擰緊。彈性擰緊一般指扭矩擰緊法,塑性擰緊主要包括轉角擰緊法、屈服點擰緊法等。
1. 扭矩擰緊法
扭矩擰緊法的原理是扭矩大小和軸向預緊力之間存在一定關系。通過將擰緊工具設置到某個扭矩值來控制被聯接件的預緊力。
2. 轉角擰緊法
鑒于扭矩擰緊法存在的不足,美國在20世紀40年代末開始研究螺栓伸長和軸向力的關系。螺栓擰緊時的旋轉角度與螺栓伸長量和被擰緊件松動量的總和大致成比例關系,因而可采取按規定旋轉角度來達到預定擰緊力的方法。首先將螺栓擰緊到起始力矩,即將螺栓拉伸到接近屈服點,然后,再旋轉一定的角度,將螺栓拉伸到塑性區域。旋轉角度擰緊法的實質是控制螺栓的伸長量,在彈性范圍內軸向預緊力與伸長量成正比,控制伸長量就是控制軸向力,螺栓開始塑性變形后,雖然兩者已不再成正比關系,但螺栓受拉伸時的力學性能表明,只要保持在一定范圍以內,軸向預緊力就能穩定在屈服載荷附近。所以兩個摩擦系數不同的螺栓,雖然采用相同的擰緊法擰緊后的最終力矩相差很大,但是由于螺栓強度、尺寸相同,所以預緊力相差不大。與扭矩擰緊法相比,不僅高精度地完成了對擰緊的控制,而且充分提高了材料的利用率。
3. 屈服點擰緊法
屈服點擰緊法的理論目標是將螺栓擰緊到剛過屈服極限點。采用屈服點擰緊時,首先將螺栓擰緊到某一個規定的起始力矩,從這點開始,設備監控擰緊曲線的斜率值的變化,如果斜率下降到超過了設定值,那么就認為把螺栓拉伸到了屈服點,工具停止運行。 屈服點擰緊法的優點是將摩擦系數不同的螺栓都擰緊到其屈服點,限度的發揮了螺紋件強度的潛力,但是它對干擾因素比較敏感,同時對螺栓的性能及結構設計要求*,控制難度較大。
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