扭矩知识培训资料
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前言机械有限公司是专门从事生产制造扭矩系列产品的专业工厂。
工厂座落于美丽的东海之滨—钱桥工业园区,占地40000平方米。
公司拥有先进的制造设备和精密的检测设备,形成了功能齐全、技术精度高的加工系统和高精度的扭矩测试系统,一流的产品,需要有一流的技术和管理。
公司目前已拥有一支水平高、素质好的高级工程师,技术管理人员和生产工人队伍。
公司产品设计来源于美国的Jan S.Stasiek先生,Jan S.Stasiek先生曾任美国扭矩产品行业标准制定委员会主席和多家国际著名公司总裁,在扭矩技术领域具有几十年的成功经验。
公司在产品生产时,特别注意与国际现代化企业管理模式接轨。
公司按照ISO9001:2000质量管理标准体系的要求,建立了质量管理体系,该体系经国际认证机构认证后,一直保持正常运转。
公司产品严格按照ISO6789;ASME B107.14M和GB/T15729标准制造。
公司目标:生产国际上最高品质的扭矩产品,提供最周到的技术和售后服务。
目前,公司生产的系列扭矩工具已遍及世界各地,特别要提到的是随着我国改革开放、技术进步的深入,越来越多的领域开始习惯使用扭力工具,NovaTork 品牌的销量也与日俱增。
为了普及扭矩的基础知识和指导用户正确使用我们的扭力工具,特编制本教材。
目录第一章扭矩与螺纹副的基础知识 4第一节扭矩基础知识 4第二节螺栓基础知识 5第三节螺栓与扭矩的关系7第四节硬联接与软联接的概念10第二章扭力工具11第一节NovaTork手动扭力扳手——机械扳手11第二节NovaTork手动扭力扳手的校验——机械扳手17第三节NovaTork手动扭力扳手——电子扳手23第四节NovaTork手动扭力扳手——扭力螺丝刀25第五节NovaTork扭力倍增器26第六节扭力工具的选择27第三章扭矩的测试与校准28第一节扭矩测试基础知识28第二节测量中的注意事项29第一章扭矩与螺纹副的基础知识第一节扭矩基础知识扭矩是一个反映机械特性的重要综合指标,是动力机械外特性中的主要参数,也是判断旋转机械质量优劣的关键性指标。
扭矩计量第一节基本概念扭矩是一个综合反映机械特性的机械量,是动力机械外特性中的主要参数,也是判断旋转机械质量优劣的关键性指标。
使机械构件产生转动效应并伴随扭转变形的力偶或力矩称为扭矩,符号为T。
力偶由作用在同一物体上、大小相等、方向相反的两个平行力形成图6—1(a)。
力偶的大小用偶矩T 来度量,它等于力F与力偶臂L的乘积,即:T=F·L (6—1)式中:F——作用力,N;L——力偶臂,m。
(a)力偶;(b)力矩图6—1 力偶与力矩的作用力矩是偏离物体旋转中心O的作用力F对物体形成的力矩图6—1(b)。
力矩M的大小等于作用力F 与力臂L的乘积,即:M=F·L,(6—2)式中:L——力臂,m,是旋转中心O到作用力F之间的距离。
力偶与力矩的表达式相同,但它们是有区别的。
力偶对旋转轴无径向力作用,产生纯扭矩;力矩是构件单边受力,相当于径向力F’和力偶F·l的复合作用效应,构件在径向力F’的作用下,将受到弯矩作用,使轴承摩擦阻力增加。
第二节扭矩的测量方法扭矩测量的方法多种多样,下面仅列数较常用的几种扭矩测量方法,相信随着科学的进步,将会有越来越多的测量方法。
一、变形式扭矩测量方法变形式扭矩测量方法被大量地应用在一些简单,准确度较低的场合中,在扭矩扳手上也被非常广泛的使用,但也可以用变形式扭矩测量方法制造出精度较高的扭矩测量仪,原理如图6-2。
工作原理为:当固定扭矩扳手头部的四方扳头时,在手柄4上施加力,弹性杆3将产生变形,固定在扳手头部1上的百分表2可以测量出其变形量,1扳手头部;2百分表;3弹性杆;4手柄。
根据变形量和力的关系可以得到扭矩的大小。
图6-2变形式扭矩测量示意图在使用过程中,如果作用在手柄4上的力的位置发生变化,弹性杆3的变形系数也将随之发生变化。
所以在使用过程中应保证加在扭矩扳手手柄上的力的位置与其在制造和标定时的位置保持一致,因此不能在扭矩扳手的手柄4上接加长套管。
想成为技术大神?这些紧固件扭矩知识你一定得知道当工厂的机器设备或者产品出现了一些问题,是不是身边总是有那么一些大神,不费吹灰之力就可以轻松解决各种问题,心里有木有各种羡慕嫉妒恨呢?动态扭矩与静态扭矩的定义动态扭矩:紧固件在被紧固的过程中测量得到的最大峰值。
扳手和动力工具都可以施加动态扭矩,动态扭矩是在紧固的过程中测量的。
动态扭矩所产生的轴向预紧力满足工程上对预紧力的要求。
静态扭矩:在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。
静态扭矩标准用来监控生产过程的稳定性。
动态扭矩与静态扭矩测量方法动态扭矩测量方法1.通过在紧固工具与被紧固件之间另加的传感器进行测量;2.通过紧固工具自身所带的扭矩传感器测量。
静态扭矩测量方法用测力扳手(有表盘式,数显式等类型,SGM大多采用表盘式),在紧固好以后5分钟内,向紧固件拧紧的方向上拧<5°的角度,所得到的数值。
动态扭矩、静态扭矩和预紧力静态扭矩会随着时间的推移而衰减,被紧固件为非金属时尤为明显;而且影响静态扭矩的因素较多,与预紧力之间的线性关系不明显。
动态扭矩不存在随时间推移而衰减的问题;与静态扭矩相比,动态扭矩与预紧力之间的线性关系更明显。
紧固件扭矩的职责分工PATAC负责释放动态扭矩和初始静态扭矩PATAC根据设计要求,并结合实验结果和路试结果,释放动态扭矩标准。
ME负责释放静态扭矩ME根据PATAC所释放的动态扭矩,在生产线上以动态扭矩标准的Nominal为目标值来调整紧固工具的扭矩,按照正常生产的方式紧固,测量所得到的静态扭矩。
采用统计的方法(30组数据),得到静态扭矩标准的Nominal和公差,从而得到静态扭矩标准。
动态扭矩与静态扭矩书写格式动态扭矩D nominal+/-tolerance NM;动态扭矩写为名义值+/-公差的形式。
例如D30+/-5NM;在D与30+/-5NM之间无空格;其中D代表Dynamic(动态的);NM即扭矩单位:牛顿.米;tolerance应为对称公差,不能设为上下公差不对称的形式。
NovaTork 诺特扭矩知识培训教材
一. 扭矩与螺栓
1. 扭矩的概念
•使机械构件产生转动效应并伴随扭转变形的力偶或力矩称为扭矩,符号为T。
•F —作用力
•L —力臂
•T —扭矩
•扭矩计算公式: T = F · L •例:F = 100 N ;L = 1 m ; T = 100×1 = 100 N.m
2. 扭矩的计量单位及其换算
扭矩计算公式: T = F·L
•F — N(牛顿)、Lb(磅)
•L — m(米)、cm(厘米)、
ft(英尺)、in(英寸)
•T — N.m(牛顿米)、cN.m(牛顿厘米)、Lb.ft(英尺磅)、Lb.in(英寸磅)
扭矩单位换算表
N·m kg·m Lb·ft Lb·in 1 N·m 1 0.101972 0.737562 8.850744 1 kg·m 9.80665 1 7.23301 86.79612 1 Lb·ft 1.35582 0.138255 1 12
1 Lb·in 0.112985 0.011521 0.083333 1 /converter.asp
3. 螺栓连接的优点
通用
方便
可靠
例:
•被广泛应用于汽车、铁路、航空、船舶、港口、矿山、电力、化工、建筑等等各行各业中。
4. 螺栓性能等级的标记和标志•性能等级分别有3.6、4.6、4.8、
5.6、5.8、
6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称
为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。
•性能等级的标记有两部分数字组成:
性能等级4.6级的螺栓,其含义是:(1)、螺栓材质公称抗拉强度为400MPa (2)、螺栓材质的屈强比值为0.6
(3)、螺栓材质的公称屈服强度为
400×0.6 = 240MPa
性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到:
(1)、螺栓材质公称抗拉强度为1000MPa (2)、螺栓材质的屈强比值为0.9
(3)、螺栓材质的公称屈服强度为
1000×0.9 = 900MPa
•不同的性能等级,其各种强度指标也是大不相同,所需加载的扭力值也是完全不同的,强度高、扭力值就大,强度低、扭力值就小。
•螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。
性能等级的标志:•外六角:
•内六角:
5. 螺栓连接与扭矩的关系
•螺栓的失效现象有螺栓拉长甚至断裂、滑牙等,这些现象极大地影响了生产的正常进行,甚至发生严重事故,那么就有必要了解螺栓的拧紧扭矩与什么有关、多少大小才合适?
•螺栓扭矩的大小与螺纹直径、材料、表面处理、表面粗糙度等很多因素有关,但极其重要的是与螺纹副表面摩擦系数的大小密切相关。
螺栓的受力情况
•端面的摩擦扭矩和螺纹副的摩擦扭矩由材料的摩擦系数和正压力来决定
•轴向力由材料的屈服强度来决定
矩
值表
(参考)
标准螺纹连
接
预
紧
力和
扭
6. 螺栓表面的摩擦系数
螺栓表面
螺母表面
未处理锌铬磷化未处理 1 1 0.8 0.9 锌 1.15 1.2 1.35 1.15 铬0.85 0.9 1.2 1 磷化0.7 0.65 0.7 0.75 锌 + 油0.6 0.55 0.65 0.55
7. 硬连接与软连接的概念
•在螺纹的连接过程中,经常会碰到所夹紧的零件是钢与钢、钢与塑料、钢与橡胶,有些还夹杂着油漆、腊、涂料、胶水等各种非金属物质,其中可能还垫有各种垫圈等。
这些物质或零件的增加,往往增加了螺纹的拧紧时间,也就增加了拧紧的转角。
二. 扭矩工具
扭矩扳手的种类
•扭矩扳手按所使用的动力源,一般分为手动、电动、气动和液压四大类:手动基本上指手动扳手;气动是以压缩空气为动力的;电动是指交、直流电都可以作为电源的;液压类的与气动类似,但液压源是由液压油提供。
•按工作原理分类,扭矩扳手可分为指示式和预置式两大类,指示式可细分为数显式和指针式,预置式可细分为机械预置式、机械定值式和螺丝刀等。
1. 指示式•简易指针式
•指针表盘式
•电子数显式
2. 预置式•刻度可调式
•定值式
•螺丝刀
3. 其他扭矩工具倍增器
测试架
测试仪
三. 如何正确使用扭矩工具
1. 音响式扭矩扳手使用注意事项
(1)设定所需的扭矩值,并将锁紧装置推至lock位置。
(2)请从小值往大值方向调整扭矩,若超过设定值,请往回调至低于设定扭矩值后再调。
(3)请勿直接从最大值调至最小值。
(4)检查扭矩扳手驱动头是否适合,或选用合适的转接头。
(5)施力前需确定扳手与被施力的物体确实结合。
(6)施力位置为握把正中心。
(7)施力应平稳缓慢,听到“喀哒”声后,即停止施力。
(8)使用后需将设定值转回最小刻度。
(9)使用大扭矩扳手时,操作者需注意身体重心。
2. 如何使用及维护保养扭矩扳手
(1)使用完扭矩扳手后须将扭矩值调整至最小值。
(2)在使用扭矩扳手之前请先作“预加负荷”。
(3)请勿使扭矩扳手“过负载”。
(4)请勿将扭矩扳手当作其他工具使用。
(5)请保持扭矩扳手清洁与完整。
(6)请定期校验扭矩扳手。
(7)螺丝拆卸扭矩值约为锁紧扭矩值的1.5倍。
3. 扭矩倍增器的使用注意事项
(1)需注意配合的扭矩扳手的扭矩值,请勿过载使用。
(2)尽量保持扭矩扳手驱动头、倍增器和被锁物同轴线对准。
(3)尽量保持反作用力臂与抵挡物可靠的平面接触。
(4)尽量保持反作用力与反作用力臂成直角。
(5)反作用力点应尽量远离倍增器,并在安全三角区内。
(6)基于安全考虑,不容许使用其他反作用力臂。
(7)要取下倍增器,先移去扭矩扳手和拨动反回弹装置,切忌敲打。
(8)如使用大型倍增器,请搭配吊车等工具配合使用。
4. 扭矩倍增器的保养
(1)每年定期更换倍增器内部润滑油;(2)请勿使倍增器外观受损。
四. NovaTork 机械扳手的调试
1. 如何调整低端读数校验(抵消)
(1). 视窗柄型
步骤1.
步骤2.
步骤3.
步骤4-5.
(2). 金属柄型
步骤1.
步骤2.
步骤3-4.
2. 最大刻度读数校验(线性)
•通常来说,线性调整只是在扳手因为一些原因拆开了的时候才需要,或者一段时间和过度使用的时候才需要。
更换或者移动和再次安装管子内的任何零件,包括主支承销,通常都需要线性校验。
该操作最好是留给经过工厂培训或者有经验的技师来完成。
步骤1.。