螺栓什么樣算擰緊了？擰不動(dòng)為止，還是憑感覺，或者其它手段？

下面我們從原理來簡(jiǎn)要分析一下。

擰緊過程的簡(jiǎn)要分析

541規(guī)則（即50%、40%、10%）

參見下圖：通常情況下，在螺栓的擰緊過程中，實(shí)際轉(zhuǎn)化為螺栓夾緊力的扭矩僅占10%，其余50%用于克服螺栓頭下的摩擦力，40%用于克服螺紋副中的摩擦力，這就是“541”規(guī)則，主要反映夾緊力與摩擦力之間的關(guān)系。但若施加一定的改善措施（如涂抹潤(rùn)滑油）或螺紋副中存有缺陷（如雜質(zhì)、磕碰等），該比例關(guān)系會(huì)受到不同影響而改變。

螺栓連接件特性

擰緊過程的主要變量

1. 扭矩（T）：所施加的擰緊動(dòng)力矩，單位牛米（Nm）；

2. 夾緊力（F）：連接體間的實(shí)際軸向夾（壓）緊大小，單位牛（N）；

3. 摩擦系數(shù)（U）：螺栓頭、螺紋副中等所消耗的扭矩系數(shù)；

4. 轉(zhuǎn)角（A）：基于一定的扭矩作用下，使螺栓再產(chǎn)生一定的軸向伸長(zhǎng)量或連接件被壓縮而需要轉(zhuǎn)過的螺紋角度。

螺栓擰緊的控制方法

1. 扭矩控制法

定義：當(dāng)擰緊扭矩達(dá)到某一設(shè)定的控制扭矩時(shí)，停止擰緊的控制方法。

優(yōu)點(diǎn)：控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、直接，易于用扭矩傳感器或高精度扭矩扳手來檢查擰緊的質(zhì)量。

缺點(diǎn)：控制精度不高（預(yù)緊力誤差±25%左右），也不能充分利用材料的潛力。

2. 扭矩-轉(zhuǎn)角控制法

定義：先把螺栓擰到一個(gè)不大的扭矩后，再從此點(diǎn)開始，擰一個(gè)規(guī)定的轉(zhuǎn)角的控制方法。

優(yōu)點(diǎn)：螺栓軸向預(yù)緊力精度較高（±15%），可以獲得較大的軸向預(yù)緊力，且數(shù)值可集中分布在平均值附近。

缺點(diǎn)：控制系統(tǒng)較復(fù)雜，要測(cè)量扭矩和轉(zhuǎn)角兩個(gè)參數(shù)；且質(zhì)檢部門也不易找出適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)擰緊結(jié)果進(jìn)行檢查。

3. 屈服點(diǎn)控制法

定義：把螺栓擰緊到屈服點(diǎn)后，停止擰緊的一種方法。

優(yōu)點(diǎn)：擰緊精度非常高，預(yù)緊力誤差可以控制在±8%以內(nèi)；但其精度主要取決于螺栓本身的屈服強(qiáng)度。

缺點(diǎn)：擰緊過程需要對(duì)扭矩和轉(zhuǎn)角曲線的斜率進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的計(jì)算和判斷，控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、運(yùn)算速度等都有較高的要求。

審核編輯 ：李倩