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标题: 关于螺栓预紧力问题---讨论 [打印本页]
作者: 断箭断箭    时间: 2008-2-22 10:21
标题: 关于螺栓预紧力问题---讨论
英国一家公司早在75年就开始有关螺栓紧固问题的研究，我根据与各设计院设计人员联系，感觉国内设计人员真的对螺栓紧固知之甚少，只知道螺栓紧固预紧力需要多大，标出的也是一个拉力值，装配工人在在进行螺栓紧固的时候使用的工具，根本不知道如何来操作，都是简单的使用扳手紧固到不能在紧的低不就好了，真正的达到要求没有无从考证，设计人员也没有标出预紧力的值是一个什么值，要知道，螺栓紧固使用扭矩力矩的方式和拉力的方式所剩的力量是不一样的，那么作用在螺栓上的力量是多大都不清楚了，如何来解决这些问题，如何选用紧固方式需要我们来为他提供技术服务的，为什么好多设备专配后在运转一定时间后出现一些问题，有些人说国内设备不行，其实有很大程度是装配的问题，所以我这里想结实一些朋友，相互探讨，帮助解决问题，如果您是搞设计的，你该很了解螺栓预紧力的情况，那么您能够告诉我你的预紧力如何能达到吗，你的预紧力是施加的力还是最后剩余载荷，有些设计人员不管这些，之和我说我不管装配，他爱用什么方法我不管，只要他达到这个要求就行。你觉得这样的做法可行吗？; v$ {9 m' J4 S4 R5 d4 Q4 T

* B6 R& o+ a- k4 l5 T[ 本帖最后由 深南大道 于 2008-2-22 18:32 编辑 ]
作者: 五星级新手    时间: 2008-2-22 12:51
必威体育网址里有大侠上传的关于螺栓紧固的力矩与拉力的资料，ＬＺ可以看看
6 a, k: [6 x% v* u9 k7 I% U! ^1 s0 m- q
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=59921&extra=page%3D1% S9 g, B8 ~5 z( P

" _. M# M' ^3 {* |8 K3 K还有http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=2009&extra=page%3D3
: L; @$ i2 h8 {5 }" @7 s. G) E* P. S$ X
ps:ＬＺ能不能重新编辑一下贴子？我理解力差，看不太懂
作者: 放下    时间: 2008-2-22 12:56
楼主讲的这个问题. X: H8 G( U6 O3 S- l4 o7 ?
我很有启发  z4 f2 y2 b1 }  p1 d. |) s
这涉及到一个安全系数得问题
" W% A- {  o: K' N' h9 ?4 P4 c- X在整个社会应该对螺栓制造及使用有一个全面得标准得要求& S3 Y4 }& o' Q% `  l
具个例子讲; P4 h0 B- |" D- Q
M10得螺栓,标准应该要求预紧力达到一定的力;同时标准还要求装配时必须剩余多少得力
2 @9 {' @  i5 B' I0 a7 s以满足使用需求
作者: 向前冲    时间: 2008-2-23 00:54
根据紧固螺栓的使用性能来上紧，无必要进行多大力矩衡量。
作者: 亮剑    时间: 2008-2-23 07:31
楼主讲的这个问题的确是一个大问题。" @5 }/ Q% V) _/ k5 J
       一般来说，对于重要部位的螺栓的紧固都会要求预紧力的，大部分会体现在装配工艺图纸上，以及有关规范上。基本上属于机械应该做到的常规操作。对于“为什么好多设备装配后在运转一定时间后出现一些问题，有些人说国内设备不行，其实有很大程度是装配的问题”这个论点，我的看法是分开看：对于螺栓，大部分是装配不去要求或者没有做到应该规定的拧紧力矩，一部分是防松措施的设计不合理。应该说小的管理一般的公司可能不强调——因为已经是常规的钳工规范了。大的管理严格的公司对于这个问题还是非常重视的——一般在工艺和检验文件上都有所体现。比如一汽过去（现在的情况不是很了解）在一些重要部位的螺栓装配工序，检验员就是线上的操作工——逐一复验拧紧力矩。可能现在时代进步了，很多东西都是反传统了。哈哈。
; s  X7 p/ V$ F       谢谢楼主的立题！
作者: zhaoyunzi    时间: 2008-2-24 20:21
我最近也想过这个问题，但大家说了半天也没说明白啊，都是经验，有没有理论？
作者: bluechili    时间: 2008-2-25 10:31
本人在一汽的企业呆过几年，对于拧紧力矩，大家都很重视，实际呢，很多人也没有特别清晰的概念，一般的操作是这样的：8 d3 |2 N. f# n- }4 F7 Q0 ?' ?
3 M' h- V, E+ ?7 _( ^
对于重要螺栓，设计一般都会规定最终拧紧力矩。但是很少规定拧紧的过程。比如说先拧到多少力矩，停多少时间，再拧紧到最终力矩。
; i2 k1 C8 @- v% f而且，实际装配过程中经常发现拧到规定的力矩不一定就表明已经达到拧紧要求，这也可供货的螺栓的一致性有关。
5 J# ]5 ?: a* O1 K  s0 ]* Q4 R; c# c3 |1 H# i
对于普通螺栓，一般设计文件上只会给的一些通用的拧紧力矩，实际操作时，还是需要工艺员来确定这些普通螺栓在一些重要零件位置的拧紧力矩。当然，这些规定的力矩都是按照经验的来的，而没有经过设计计算。
作者: 羚羊    时间: 2008-2-27 15:31
楼主问题提得很好，该问题现在已经引起大家的关注，我做了一份资料，供大家参考。[attach]61812[/attach]
作者: 亮剑    时间: 2008-2-27 17:02
羚羊的图做的挺好啊。羡慕一下。
作者: 羚羊    时间: 2008-2-27 18:36
哈哈，那还感谢你发的抓图软件了，很方便，现在我常用。
作者: NACKS    时间: 2008-3-6 20:00
标题: 船用缆机扭矩要求
很多重要设备是有扭矩要求的，如船锚缆机底脚螺丝，根据船大小选不同的锚缆机底脚螺丝大小不一，一般32的螺丝扭矩要求600，用扭矩扳手控制扭矩
作者: Freiheit    时间: 2008-6-15 07:43
预紧力当然很重要，也有很具体的公式，我看得是德文教材，不知道国内教材是否相同/ f+ c9 k* p( t0 H% R3 G' V7 O
需求的预紧力的大小 一般和需求的最小残余预紧力相关，如果负载是动态力的话，在校验一下Dauerfestigkeit,中文叫疲劳强度吧。所需预紧力求出后预紧力矩就知道了，装配时用带测力矩的工具装配就是了。
' U" u- u. [- J流水线上的工具都是校验过力矩大小的，达到大小后就停，对装配工人真是没太多要求，闭着眼睛都能装配
作者: 黑色经典    时间: 2008-6-15 11:29
螺栓预紧对重要的紧固件应该是有标准的，不过现场普通应用很少有用到，基本都是凭经验
作者: 学海无涯8656    时间: 2008-6-17 13:54
在装配过程中,不同规格的螺栓有不同的扭拒,但都是通用值,在一些特殊的场合下使用要求是不一样的,如轴承内外圈压环,不同强度的螺栓.哪位高手能提供这样的数据呢??
作者: liu_weiyt    时间: 2008-6-23 12:11
发一篇在网上找到的文章，大家看一下，或许有帮助。个人认为扭矩＋转角应该是目前预紧力的最好控制方法。
作者: 太古可乐    时间: 2008-7-10 15:45
预紧力确实是个问题，国内一般企业似乎也不大会考虑到这点吧
作者: tablebook    时间: 2008-9-20 22:56
这东西：; t1 Q* U9 r7 n: ?) V+ z4 H
1. 设计和管理上重视
4 e6 ^7 c' F+ B+ j+ E9 b2 H, U2. 还是需要好的装配工具
作者: lycn01@sina.com    时间: 2009-2-18 16:29
标题: 螺栓紧固可以实际采用的各种方式
液压力矩扳手(四方和中空),液压拉伸器,JN裂口扳手,RT立管工具,足以应对各种工况的螺栓紧固问题.如果需要出相应设计方案,可以联系13581877040
作者: 寻梦2009    时间: 2009-2-20 19:52
标题: 液压拉伸器
对于小的螺栓可用力矩扳手人工把到规定的力矩就足够了,对于大的螺栓人的力量所不能达到的,就要有液压扳手了,就是靠高压达到规定的力矩,但相比之下液压拉伸器的效果更好,他把力矩转化成拉力,把螺栓拉长,然后再把螺母手工带紧,然后再松开拉力,这样就可以保证螺栓的拉力始终不变,更适用于多个螺栓的预紧!
作者: kaiyincai    时间: 2009-3-18 14:58
不同的使用工况也有不同的系数，需要很多的试验来验证啊，涉及的领域太多了
作者: 一网情深    时间: 2009-3-28 23:07
对于小的螺栓可用力矩扳手人工把到规定的力矩就足够了,对于大的螺栓人的力量所不能达到的,就要有液压扳手了,就是靠高压达到规定的力矩,但相比之下液压拉伸器的效果更好,他把力矩转化成拉力,把螺栓拉长,然后再把螺母手 ...3 h& R5 {! U( w% O, x' U( @( n% D
寻梦2009 发表于 2009-2-20 19:52
$ R+ ^6 _2 Y: ?3 A
这个“液压拉伸器”真是个好办法呀，只是使用的范围是不是有说道啊！？比如说螺栓连接的是橡胶件！
作者: shilianglee2009    时间: 2009-6-22 13:45
楼上版主讲的很对" P0 \5 w: X. k
只是目前车间里作业往往是一次就将力矩紧到规定值 ( i% g4 X$ l! n1 A- H
我看老外的一些维修资料 他们都是规定这个力矩分几次 一次达到多少来做 也就是一次紧固二次力矩。2 S4 }. B, S6 d9 T' J3 w
目前国内很少做到这样。
7 F, U# _4 f0 ~$ x0 Q5 ]另外，设计人员给的力矩值也往往有误。
作者: coolooker    时间: 2010-3-26 10:12
很多都凭经验，或者借鉴别人的值，
8 I. T0 y4 N: [具体都没算
作者: a1083904    时间: 2010-3-26 13:10
我在装配的时候都是靠手感的，没办法啊，书到用时方恨少啊，设备也落后，
作者: suncae    时间: 2010-4-6 10:48
具体的扭矩与轴力间的关系公式不具有普遍意义么？
作者: lixiaohe    时间: 2010-4-13 16:56
需要有检测的拧紧工具才会好些，靠自觉不行。
作者: sac2000cn    时间: 2010-4-22 11:37
将这个帖子顶起，从中受益匪浅！！
作者: 我爱机电一体化    时间: 2010-4-22 22:32
塔式起重机螺栓连接的预紧力及应用方法$ f$ B7 T* C- d2 q7 R7 ~( d
1、受拉螺栓的预紧力与外力间的关系 + v* {: v" g3 j; M/ G3 U5 q
　　若将螺母充分拧紧，则螺母在螺栓的轴线方向前进了h，必然会使螺栓受到预紧力而使板受到压力，假定沿板间将螺栓切断，用P代表预紧力，T代表板间的挤压力，由平衡条件得到P=T，即预紧力与挤压力相等，此时螺栓杆的伸长Δl1，板的挤压变形量为，若以E1和A1代表螺栓杆的弹性模量和截面积，E2和A2代表板的弹性模量和截面积。
- w+ U  J) R+ j9 C' ^$ J- \" A$ _  C4 m# X& ]. j$ j4 l
　　（1）当外力N作用时，由于此力并不直接加在螺栓上，而是加在被连板上，因而将被连件趋于分开，压缩变形减小，减少了板间的挤压力，使挤压力由减小为，此时由平衡条件有：外力N继续增加，当加大到板间原来的压缩变形完全消失=0，板间的挤压力也随之消失，与之平衡的预紧力也随之消失。但并不意味着螺栓不承受拉力，反之，当板间的压缩变形完全消失后，螺栓相应被拉长了，使螺栓拉长的力的增量。; Q. d; D! L7 w. m- N3 @8 k! `

6 s" q0 c" k& Z3 Z6 O0 G　　（2）一般情况下，E1和E2近似相等，但连接件的面积比螺杆的截面积A1大得多，假设E1=E2，A2=10A1，代入（2）式ΔP=0.1P.& M) q; L" G( W1 _" g! a: h0 c

+ t! w4 Y* `' \) Y! x# c2 ~　　由以上分析可知，拉力螺栓连接必须施加预紧力，被连接件受到挤压，当承受外力时，连接件间的挤压力随外力增大而减小，预紧力也减小。当外力加大到使两连接件刚好分开时预紧力减小为零，螺栓所受的拉力将大于原来静连接时施加的预紧力。
8 W2 Z7 d3 T+ ]  k" o. d# `8 [, A; g1 d
　　2、高强度螺栓连接的特点
6 n! o5 U; n( d4 ]' _; l
' b) o, S0 }1 U, j! G　　高强度螺栓的杆身采用经过热处理的45号钢或合结钢，其性能等级为8.8级、10.9级或更高。螺母和垫圈为相应性能等级的钢材制成，安装时要求将螺栓拧得很紧，取得很大的预紧力，将构件接触面压紧。摩擦型的高强度螺栓完全依靠接触面间的摩擦力来传递剪力，并以出现滑移为承载能力的极限状态。承压型的高强度螺栓以连接失效为承载能力的极限状态，并以出现滑移为正常工作的极限状态。所施加的预紧力一般为螺栓材料净截面积与屈服极限乘积的0.7倍，所选用的最大工作拉力应小于预紧力，以使构件接触面间仍有残余预紧力，保证正常工作的可靠性。4 M: A" ?2 w  E1 n! H8 ?

* ~7 E: p6 P; L+ Q　　3、塔机塔身标准节套管连接螺栓* G0 v" z  n3 M6 S7 Q$ r) B" Y
. A" O7 `* d' A5 R, l. z2 v
　　塔身标准节为主要受力构件，工作时承受轴力、弯矩及扭矩。标准节间的联接，我厂采用套管连接螺栓，塔身主肢由单角钢组成，主肢端头和套管端头的平面上下连接，平面间的摩擦力可承受工作时由扭矩引起的剪力，因此，连接螺栓可视为摩擦型，而且用高强度螺栓联接，所以预紧力是一个不容忽视的问题。我们发现，相当多的在用塔机标准节连接高强度螺栓的预紧力均没达到规定数值，随着塔机工作时，塔身主肢的反复拉、压交变，螺母松弛，主肢端面间的间隙增大，使起重臂与塔身连接处的水平变位增大，引起塔身二次应力的拉大，使安全性减小，有的甚至酿成倒塔事故，因此预紧力的实施方法和数值控制是塔机安装的重要环节。" {, o# X. [1 I( s

) [) H7 n/ b6 s　　塔机设计规范和许多生产厂家的说明书均给出了连接螺栓的预紧力数值，用专用扳手来紧固，但在实施中存在一些具体问题，例如如何判断预紧力施加时被连接件充分贴紧的起始状态，在没有扭矩扳手的大多数场合下，如何用普通扳手达到规定的预紧力，我们在实际工作中采用的方法是：
/ w. g) I7 K- `6 |/ o! [. q9 e' P9 X9 F4 e& x: d/ o9 w# x8 ~8 G! C- A
　　塔机塔身接高完成后，空载载重小车位于最小幅度处，臂架旋转至塔身对角线方位，在塔机上部不平衡力矩自的作用下，靠近平衡重一侧的主肢A处于受压状态，主肢间的压力：其中为标准节连接处上部自重引起的轴力。自b在塔机设计计算中已得出，故N为已知。由前拉力螺栓受力分析中已知此挤压力等于螺栓的初预紧力，A处螺栓的实施预紧力，其中P为单个螺栓的设计预紧力，n为单肢的连接螺栓数。为得到，螺母应拧进的行程，其中L是两连接套中螺栓的工作长度，是螺栓的杆身截面积。螺母所需转动角度。其中t为螺栓的螺纹导程。故用普通扳手加套杆或用榔头敲打扳手尾部使螺母转动θ即可得到A处设计的预紧力。用同样的方法将平衡重对到C、B及D点，就可使一个连接面的所有螺栓具有一定的预紧力。" d. X. t4 R; ^2 Y* R' F% Q
8 i1 H2 T& s6 r- B4 t) O
　　4、塔机回转支承连接螺栓
8 @1 J) s7 ]0 B; r' |7 y/ S9 E& b8 V8 Y6 n' d% @
　　根据工作受力特点，回转支承高强度螺栓连接应属于摩擦型，回转支承与上、下支承座的连接工作一般在地面完成，拧紧螺栓时，可用扭矩法或转角法在圆周方向对称均匀多次拧紧，达到规定的预紧力。; k% z! u$ R& A0 E5 @0 d! y; Z3 I+ ]
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　　5、结束语3 r* K$ g9 K/ A2 j# z! W
# h: c0 l& X, Q, r3 C
　　以上根据虎克定律对螺栓连接的受力分析，导出预紧力在塔机上的应用方法，在没有扭矩扳手的情况下，采用转角法可有效的达到和保证安装时规定的预紧力数值。
作者: 我爱机电一体化    时间: 2010-4-22 22:41
复制来的  我自己可能都看不太懂呢。。。。不过看了一遍还是稍有收获。。。
作者: xueyou88    时间: 2010-4-25 21:56
对于关键部位的预紧力很重要的
作者: rampage    时间: 2010-4-26 00:16
看了各位的帖子，感觉收获颇多！非常感谢！
作者: magazi    时间: 2010-8-27 23:09
严重学习一下，感觉有点儿意思啊
作者: 格斗士    时间: 2010-8-30 00:15
回复 7# bluechili
' Q+ X# r+ a3 F6 L+ t  t' n: k
# c- b% j% ]2 }& A3 ~“对于重要螺栓，设计一般都会规定最终拧紧力矩。但是很少规定拧紧的过程。比如说先拧到多少力矩，停多少时间，再拧紧到最终力矩。”对于这种情况的确需要好好研究讨论一番，并且不同环境、不用材料都会影响螺栓拧紧过程的规定。
作者: Flamingoo    时间: 2010-10-27 09:29
很有用的探讨，希望高手们多参与
作者: wivh    时间: 2011-3-28 16:53
看到这个标题我也想说几句，其实在装配中，螺栓拧紧是最复杂的一个东西，受到的影响因素太多，拧紧方式也很多，我也是不断在搜集着方面的资料，希望能把我们平时看起不起眼的螺栓拧紧真正搞清楚，大家共同学习了
作者: sirenwei    时间: 2011-8-28 23:05
这么多人说了半天我也不知道，到底是怎样拧紧                                



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