当前位置：文档之家 › 扭矩转角法教育课件

扭矩转角法教育课件

  • 格式：ppt
  • 大小：1.17 MB
  • 文档页数：22

下载文档原格式

  / 22

合集下载

第9章 扭转 优质课件

第9章 扭转 优质课件

m
m
T
T
m
负
10
4 扭矩图：表示沿杆件轴线各横截面上扭矩变化
规律的图线。 目 ①扭矩变化规律；
的 ② |T|max 值及其位置 面）。
强度计算（危险截
m
m
T

x
11
MB
MC
MA MD
BI C Ⅱ
MB
TI
MB
MC TⅡ
AⅢ D
TⅢ MD
468
T
(N·m) 351 702
已知 MA= 1170 N·m MB = MC = 351 N·m MD = 468 N·m
dy
由上述分析可得如下结论： ①横截面上无正应力。 ②横截面上各点处，只产生 垂直于半径的均匀分布的剪
应力 ，方向与该截面的扭
矩方向一致。
´
a
b


´
c
d
dx
T
18
二、薄壁圆筒剪应力 大小：
横截面上的分布内力系的合力为扭矩T， 于是由静力等效关系有：
A dA r0 T

r0 AdA r0 2 r0 t T

d
dx


其中d
dx
为单位长度扭转角（即：扭
转角沿长度方向变化率）
代入剪切虎克定律： G
G G
计算过程见下页的动画
26
27
T A dA
dA

A G dA
G A 2dA
8
二、扭矩及扭矩图
1 扭矩：构件受扭时横截面上的内力偶矩，记作T。 2 截面法求扭矩

扭矩知识基础 - 简ppt课件

扭矩知识基础 - 简ppt课件
37
第五章螺纹联接拧紧工艺顺序
（2）对称零件：从对角开始紧固，如方形、圆形件
38
第五章螺纹联接拧紧工艺顺序
（3）多孔零件的紧固：从中向四周对称发散进行
39
第六章 拧紧工作中常见问题
扭矩和角度 OK
扭矩
扭矩 = OK 角度 = OK
角 度
40
第六章 拧紧工作中常见问题
扭矩 OK, 角度过低
扭矩
15
第三章 螺栓连接拧紧过程简介
扭矩 (Nm)
预拧紧
开始夹紧
夹紧形成
最终拧紧
拧紧过程的可接受范围
最终扭矩和角度值 必须落在这一区域
拧紧角度值 (o)
16
扭矩 [Nm]
准备
拧入
多 阶 段 拧 紧
拧紧
角度 [°]
扭矩 [Nm]
准备
拧紧 1
拆卸
拧紧 2
为 了 减 少 应 力 影 响
拆 卸 后 再 拧 紧 方 法 ，
具备与外部通讯和数据传输能力； ➢ 价格较昂贵
工具寿命长，生产效率高，使用安静
大规模生产作业
对产品制造质量要 求较高且需要特定 控制、分析和追溯 的场合
产品型号变化频繁
第四章 拧紧工具选配
附具的种类和用途
附具，是工具向零件传递扭矩的接 口，总装工艺通过合理的选择附具的类型、 尺寸，实现设计要求，完成拧紧。
常用附具主要包括：套筒、接杆、 开口头、起子套筒、刀头（一字、十字、 TORX ）、转接头等
套筒类
第四章 拧紧工具选配
接杆类
第四章 拧紧工具选配
第四章 拧紧工具选配 刀头类
36
第五章螺纹联接拧紧工艺顺序
螺纹联接时紧固力和紧固顺序相当重要，如紧固力与紧固顺序配合不当，表面看起来螺纹其实都以紧固完 成，实质上螺纹在经过震动、冲击和交变运动后，很快就会松动。所以在成组螺钉、螺母紧固时，一定按 正确的紧固顺序逐次（一般两三次）拧紧螺母。一般第一次紧固力为25%，第二次紧固力为50%，第三次 紧固力为100%。 下图为各种联接件的紧固顺序： • 长条形零件：从中间开始向两边紧固，防止零件变形

扭转及扭矩图ppt课件

扭转及扭矩图ppt课件

时，扭矩为正，向上画；反之为负，向下画。
4、建立坐标系、分段，由右向左画扭矩图。 5
小结：
1 计算外力偶矩。 2 取各控制截面，列平衡方程，计算
扭矩矢的大小。 3 判断扭矩的方向。 4 绘出扭矩图。
6
作业：
P78-79 3-1 3-2
7
9550 15 =478(N 300
m)
-956N·m
MD
9550
PD n
9550 20 =63（6 N 300
m）
2）画扭矩图
1、根据功率和转速计算外力偶矩。 2、平衡方程，计算扭矩矢的大小。在外力偶矩作用
处扭矩发生突变，突变量等于外力偶矩的数值列。 3、扭矩方向：从轴系右端看过去，外力偶矩逆时针
扭矩和扭矩图
受力特点 ：大小相等、方向相反、作用面垂 直于杆的轴线的力偶
变形特点 ：横截面绕轴心转动
1
回顾：
1、计算外力矩的公式： (利用功率和转速)
T 60P(kW) 9.549 P (kN m) 9549 P (N m)
2πn(rpm)
n
n
2、主动轮上外力偶的转向与传动轴的转向__相__同__。 主动轮上外力偶的转向与传动轴的转向__相__反__。
功率PA=50kW，从动轮B、C、D输出功 率分别为PB=PC=15kW，PD=20kW，轴 的转速为n=300转/分。试画出轴的扭矩
图。
Mn
解：1）先求作用于各轮上的外力偶矩：
636N·m
MA
9550 PA n
9550 50 =1592(N 300
m)
-478N·m
x
MB
MeC
9550
PB n
2

螺栓扭矩转角法拧紧专题讲座

螺栓扭矩转角法拧紧专题讲座
制定拧紧方案
根据螺栓的分布、数量和装配要求，制定详细的拧紧顺序和 方案。
拧紧过程中的监控与调整
监控拧紧过程
在拧紧过程中，实时监测螺栓的扭矩和转角变化，确保达到预设的拧紧要求。
调整拧紧参数
根据监控结果，及时调整拧紧设备的参数，如扭矩、转速或预转角等，以确保 螺栓的拧紧质量。
04 螺栓扭矩转角法拧紧质量 控制
螺栓扭矩与转角呈线性关系， 随着转角的增加，螺栓扭矩逐 渐增大。
在一定范围内，扭矩与转角成 正比，超出该范围后，扭矩增 长速保螺 栓连接的可靠性和稳定性。
预紧力的计算
预紧力是螺栓拧紧后对被连接件施加的作用力，是保证螺栓连接可靠性的重要参数。
螺栓扭矩转角法能够提供更准确 的预紧力，从而减少因预紧力不
足或过大而引起的连接问题。
适用范围广
该方法适用于各种不同的螺栓规格 和材料，能够满足各种不同的拧紧 需求。
安全性高
通过控制螺栓的扭矩和转动角度， 可以确保螺栓不会因过大的预紧力 而断裂或因过小的预紧力而松动。
02 螺栓扭矩转角法拧紧原理
螺栓扭矩与转角的关系
06 螺栓扭矩转角法拧紧发展 趋势与展望
新材料对拧紧的影响
高强度材料
随着新材料如钛合金、复合材料的广泛应用，螺栓扭矩转角法拧紧需要针对这些材料的特性进行优化，以确保紧 固效果。
耐腐蚀材料
对于在腐蚀环境中使用的材料，如海洋工程中的金属材料，需要开发特殊的拧紧技术以抵抗腐蚀影响。
智能化拧紧技术的应用
03 螺栓扭矩转角法拧紧实施
拧紧设备的选择与校准
拧紧设备的选择
根据螺栓规格、拧紧要求和工况条件 ，选择合适的拧紧设备，如电动、气 动或液压扳手。
拧紧设备的校准

扭矩转角法ppt课件

扭矩转角法ppt课件
OP150连杆螺栓扭 矩角度统计
20
结论：
螺栓装配质量对产品的最终质量有着直接影响
为了得到质量合格的拧紧连接– • 拧紧扭矩必须精确 • 连接件质量必须得到监控
Clamp force
Friction in threads
Friction under nut or head
21

谢谢！
22
18
目前装配线的情况
螺栓扭矩角度控制范围
序 号
工位
名称
拧紧工艺
转角控制扭矩
Q-DAS统 计的角 度控制 范围
对应 的角 度最 大值
对应 的角 度最 小值
备注
1 OP120
连杆螺栓
20NM+45度（4055）
10-20NM
3-77
82
13
2 OP170
裙架螺栓
30（28-32）
20-30NM
0-12
扭矩 = OK 角度 = OK
角度
14
扭矩 OK, 角 度过高
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
扭矩 = OK 角度 = 过高
角度
15
螺栓扭矩转角法例子
连杆螺栓 拧紧设备：Atlas Copco拧紧机 设备编程软件为Power MACS 螺栓M8 强度等级10.9 产品装配力矩为：20Nm+45
45%
5%
10
扭矩-转角法的优点
鉴于扭矩拧紧法存在的不足，经研究发现螺栓拧紧时的旋转角度与螺 栓伸长量和被拧紧件松动量的总和大致成比例关系，因而可采取按规 定旋转角度来达到预定拧紧力的方法
11
12

扭矩工具原理概述及应用PPT课件

扭矩工具原理概述及应用PPT课件

数显式
2022/3/22
.-
23
按键功能
数显式
LED显示屏
扭矩/角度切换 调值+
信号提示灯
2022/3/22
蜂鸣器
清零
单位切换
调值-
.-
24
按状态分动态扭矩和静态扭矩
动态扭矩：是指扭矩值随时间变化很大或很 快、甚至换向扭矩，包括振动扭矩、随机扭 矩和过度扭矩。
静态扭矩：是指扭矩值不随时间变化或随时 间变化很小和很缓慢的扭矩，包括静止扭矩、 恒定扭矩、缓变扭矩和脉冲扭矩；
2022/3/22
.-
36
检测标准
精 度： 测量结果与被测量真值之间的一致程度。
重复度：在同环境、同设备的测量情况下，对同一个测量 对象进行多次测量所得结果之间的差值。
重复度的计算：
多次测量的最大值 — 多次测量的最小值
重复度=
平均值
2022/3/22
.-
37
外观技术条件
1. 定值扭矩扳手的外观必须完好，并且具备型号、 规格、施加扭矩的方向、制造商的名称或商标、 出厂编号和日期。
2022/3/22
.-
17
选型注意事项
根据工位要求的扭力范围合理选择，尽量避免使用 扭力扳手的最大/最小值
1000 Nm以上建议使用扭力倍增器
根据实际工况选择棘轮头/可换头扳手
使用注意：平稳加力；齿轮间隙；用后归零
校验注意：预载三次
2022/3/22
.-
18
宝剑式
适用于大扭矩螺栓拧紧工艺，优点力臂不受延长杆影响
此报告的有效期为自用户 购买之日起一年
重复度 VS 精度
2022/3/22
.-

第四章 扭转PPT课件

②两端施加一对外力偶 m。
× 第12页/共49页
2.实验后： ①圆周线不变； ②纵向线变成螺旋线。
3.结果： ①圆筒表面的各圆周线的形状、大小和间距均未改 变，只是绕轴线作了相 对转动。圆周线实际代表一个横截面，此结果表明横截面仍保持平面，且大小、 形状不变，满足平面假设。
②各纵向线长度不变，但均倾斜了同一微小角度 。 ③所有矩形网格均歪斜成同样大小的平行四边形。
§4–1 扭转的概念
× 第1页/共49页
扭转：
直杆在外力偶作用下，且力偶的作用面与直杆的轴线垂直，则杆件发生 的变形为扭转变形。
B
A
O
A
m ——扭转角（两端面相对转过的角度）
——剪切角，剪切角也称切应变。
× 第2页/共49页
O
B
m
§4–2 扭转的内力—扭矩与扭矩图
一、扭矩
圆杆扭转横截面的内力合成结果为一合 力偶，合力偶的力偶矩称为截面的扭矩，用 T 表示之。
T
T
max
max
实心圆截面切应力分布图 最大切应力在外圆处。
空心圆截面切应力分布图
× 第24页/共49页
⒌ 最大切应力
max
T IP
max
I 令：
W , t
P
Wt 称为抗扭截面模量，单位：m3
max
max
T Wt
Wt
1 6
D3
16 D3 (1
d4 D4
)
× 第25页/共49页
实心圆截面 空心圆截面
扭矩是根据外力偶矩来计算，对于传动轴，外力偶矩可通过传递功率和转 数来换算。
若传动轴的传递功率为P，每分钟转数为n ，则每分钟
功率作功： 力偶作功：

扭矩知识基础讲解学习PPT72页

扭矩知识基础讲解学习
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝使人敏捷，写作使人精确。——培根

扭矩控制ppt课件


FT
屈服
断
T
裂
3）达到屈服点，螺栓开始朔性变形，转角增加较大而压 紧力和扭矩却增加较小，甚至不变。 4）再继续拧紧，力矩T和压紧力F下降，直至螺栓产生断裂。
F A
Z 图1
SGM Confidential
12
Page 12
2．力矩率
力矩率R所表示的是力矩增量△T对转角△A的比值（见图2），即：
R＝△T /△A
在拧紧螺母时，其拧紧扭矩M需要克服被旋合螺纹间的摩擦力矩和螺母与被连接件（或垫圈）支承面间的摩擦力矩，并使连 接产生预紧力P，它们的关系为
要想得到规定的预紧力，应进行大量的试验求出拧紧扭矩系数的实际值，通过以上关系计算，把一定大小的扭矩施加到螺 母上就能得到，通过试验和数学分析得出，汽车用螺纹紧固件拧紧扭矩系数的平均值为0.284。
在正常情况下，拧紧达到扭矩要求前一段区间内，力 矩和角度基本为线性变化，变化率基本上恒定。变化率与 零件的材料、间隙、摩擦因数、毛刺、磕碰伤、操作方法 等都有一定的关系，其关系式如下：
扭矩控制法（夹紧力变化误差± 25%）
PS：C为拧紧力矩；A为拧紧角度；A1为拧紧螺纹的拧紧角度（长度方向变
形）；F为螺栓张力；f1为拧紧时螺纹上的摩擦因数；f2为拧紧时紧固件支承环 特点：扭矩控制、角度监控，测量容易、
1．螺栓拧紧的基本概念
（1）拧紧过程中各量的变化
在螺栓拧紧时，总体的受力情况是，螺栓受拉，连接件受压；但在拧紧的整个过程中，
受力的大小是不同的（见图1），
大体上分为下述几个阶段：
1）在开始拧紧时，由于螺栓未靠座，故压紧力F为零； 但由于存在摩擦力，故扭矩T保持在一个较小的数值 。 2）当靠座后(Z点)，真正的拧紧才开始，压紧力F和拧 矩T随转角A的增加而迅速上升。

材料力学第三章_扭转 PPT课件


§6-3 圆杆扭转时的应力和强度条件
极惯性矩I p 2dA
A
实心圆轴
Ip

D 4
32
d

o
D
空心圆轴
Ip

（D4
32

d4）
D
4
（1


4）
32
dD
d

o
d D
§6-3 圆杆扭转时的应力和强度条件
强度条件：
max
T WP

圆轴扭转强度条件：
max
例6-3 图示轮C为主动轮，
A、B、D轮为从动轮，转 速为n=300r/min，TA=351N•m， TB=351N•m， TC=1170N•m， TD=468N•m， G=80GPa，
[]=40MPa，[]=0.3°/m，
试设计传动轴的直径d。
解： 1.绘扭矩图 Mnmax=702 N•m
2. 按强度条件设计直径d
参考坐标系如图所示，矩形1和2的面
积及形心位置分别为:
120 1
A1=10120=1200 mm2
A2=1070=700 mm2
2
10 z yc1 =120/2=60 mm
80
zc1 =10/2=5 mm
yc2 =10/2=5 mm，zc2 =10＋70/2=45 mm
zc

Sy A
S y1 S y2 A1 A2
§6-3 圆杆扭转时的应力和强度条件
扭转平面假设：圆杆的横截面变形后仍保持为平面，直径变形后 仍为直径 推论：横截面上只有切应力，没有正应力
§6-3 圆杆扭转时的应力和强度条件
（二）圆轴扭转应力
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

•
扭矩-转角控制法的由来
螺栓连接的受力
剪切
拉伸
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
3
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
为了拧紧螺栓, 必须施加力以便拧紧螺母/螺丝
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
4
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
20NM+45度（4055）
10-20NM
3-77
82
13
2 OP170
裙架螺栓
30（28-32）
20-30NM
0-12
17
2
3 OP210
油底壳螺栓
29（28-32）
工艺已设 定监控
4
OP25018
缸盖凸轮轴支架螺栓
（8-11）
设备未验 收
5 OP270
缸盖螺栓
20（33-67）
18-20NM
15-48 48
15
6 OP370
凸轮轴调相器螺栓 （VCT）
110（105-115）
80-110NM
7 OP370
凸轮轴皮带轮螺栓 （1.8T）
66（60-72）
50-66NM
0-67
68
1
8 OP480
The 50-40-10 规则
螺栓头下摩擦力 50%
螺纹副中 40%
扭矩
夹紧力 10%
90% 的扭矩用于克 服摩擦力
100%
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
9
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
夹紧力与摩擦力的关系
通常的情况 螺栓头下摩擦力 50%
但是, • 90% 的扭矩被摩擦力消耗 • 只有10%的扭矩转化为夹紧力
外界不稳定条件对扭矩拧紧法的影响 很多，可能造成假扭矩
夹紧力, 10% 螺纹副中的摩 擦了, 40% 螺栓头下表面的 摩擦力, 50%
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
8
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
扭矩转角法
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部 SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
目录
1、扭矩-转角控制法的由来 2、扭矩-转角控制法的优点 3、目前装配线的情况
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部ty Assurance Dept
测量拧紧效果
T
我们能够测量的是扭矩T
F
F
F
F
我们想要得到的是夹紧力F
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
5
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
扭矩－夹紧力
• 旋转螺母或螺丝使螺杆受力伸长 • 螺杆伸长产生的夹紧力把连接件夹紧 • 我们需要的是连接件中的夹紧力
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
2019/12/1
角度
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
14
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
扭矩 OK, 角 度过高
扭矩
扭矩 = OK 角度 = 过低
扭矩 = OK 角度 = OK
扭矩 = OK 角度 = 过高
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
6
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
7
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
力 (F), 力臂 (L) = 扭矩(M) 螺栓旋转的越多，得到的扭矩越大
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
12
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
扭矩和角度 OK
扭矩
扭矩 = OK 角度 = OK
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部 SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
角度
13
扭矩 OK, 角度 过低
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
17
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
• 第一步，力矩控制 （10Nm）角度监控；
• 第二步，力矩控制（1020Nm）角度监控；
• 第三步，转角控制（45°） 力矩监控;计算结果为， 40Nm～49Nm，最小值 38.4Nm，最大值53.3Nm， 所以我们设置最终力矩控 制限为39Nm～56Nm。
在螺栓头下加润滑油 螺栓头下摩擦力 45%
螺纹副中有杂质
螺栓头下摩擦力 50%
螺纹副中摩擦力
40%
10%
螺纹副中摩擦力 40%
夹紧力 15%
螺纹副中摩擦力
45%
5%
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
10
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
扭矩-转角法的优点
• 鉴于扭矩拧紧法存在的不足，经研究发现螺栓拧紧时的旋转角度与螺 栓伸长量和被拧紧件松动量的总和大致成比例关系，因而可采取按规 定旋转角度来达到预定拧紧力的方法
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
11
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
2019/12/1
2019/12/1
角度
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
15
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
螺栓扭矩转角法例子
• 连杆螺栓 拧紧设备：Atlas Copco拧紧机 设备编程软件为Power MACS 螺栓M8 强度等级10.9 产品装配力矩为：20Nm+45
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
16
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
• 采用转角拧紧法时，螺栓的质量问题不是 只发生在转角拧紧阶段，有的还发生在起 始力矩拧紧阶段
• 假力矩就是一种发生在力矩拧紧阶段的严 重的拧紧不合格现象
2019/12/1
2019/12/1
上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部
18
SAIC MOTOR Quality Assurance Dept
目前装配线的情况
螺栓扭矩角度控制范围
序 号
工位
名称
拧紧工艺
转角控制扭矩
Q-DAS统 计的角 度控制 范围
对应 的角 度最 大值
对应 的角 度最 小值
备注
1 OP120
连杆螺栓