緊固件裝配空間和邊界設(shè)計(jì)需求及方法
發(fā)布時(shí)間：2021-06-09 17:56:54 點(diǎn)擊次數(shù)：178
1、緊固件裝配空間需求
緊固件裝配是通過(guò)裝配工具帶動(dòng)的特別套筒或槍頭達(dá)到設(shè)計(jì)扭矩值。在緊固件產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，需考慮留有一定的間距裝配過(guò)程中與周圍零部件不相干，不應(yīng)擾亂其他組件中的零部件，便于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)裝配工友操作。六角頭對(duì)于圖1所示的裝配空間，表1列出了六角頭緊固件舉薦的常規(guī)緊固件的界線大小。
1緊固件對(duì)于常規(guī)基準(zhǔn)大小的推薦邊境。
二、緊固件裝配邊界設(shè)計(jì)要求
緊固件需設(shè)計(jì)時(shí)要考慮工具安裝空間，不應(yīng)出現(xiàn)以下幾種狀況：
1、緊固點(diǎn)的位置int座落密閉空間內(nèi)，操作員無(wú)法見到。在這種狀況下，工具和緊固件難以定位，緊固件落下后也不容易取出。
2、被緊固點(diǎn)上方的其他零部件堵?。ㄝS向干涉）)，最后安裝位置可能會(huì)有小空間，但需考慮緊固件的尺寸，初始狀況的工具與上面其他部分干涉。
3、周圍空間緊固件過(guò)?。◤较蛴懈缮妫额^或套筒與周圍零部件干預(yù)。須要采取不正常的方式擰緊，如不垂直擰緊。
4、緊固件安裝路徑不是直線。需特別的套管如
2套管來(lái)滿足安裝要求。由于特別頭套的構(gòu)造，會(huì)影響刀具的精度。
5，緊固件要求螺栓螺母扭絞構(gòu)造，盡可能設(shè)計(jì)防追隨構(gòu)造，如內(nèi)擋外旋等，雙手操作下降人員效率，增加工作時(shí)間，如果扭矩大于60Nm，不符合零件干涉。
3，緊固件連結(jié)垂直擰緊。
4緊固件連接裝配方式有萬(wàn)向節(jié)、扭矩-
5、屈服點(diǎn)控制法和人機(jī)工程要求。
1、扭矩法
扭矩法是運(yùn)用最普遍的控制方式.根據(jù)螺栓裝配方法
與擰緊力矩的基本聯(lián)系，調(diào)整擰緊力矩達(dá)到恰當(dāng)?shù)某潭取Ｅぞ乜刂品ǖ目刂埔话阌迷谌嵝詤^(qū)，如圖3.
擰緊扭力T轉(zhuǎn)角控制法F的聯(lián)系為：
式中,T:擰緊力矩,F:伸長(zhǎng)量法,P:螺距,α:牙側(cè)角,d2:螺紋中徑,dW:支撐面等效摩擦力直徑、μW:軸向預(yù)緊力、μS:@預(yù)緊力裝配時(shí)，由于摩擦系數(shù)的影響，軸向軸向預(yù)緊力F波動(dòng)很大，材質(zhì)潛力和螺栓強(qiáng)度利用率不充分使用率低，但因其操作簡(jiǎn)便，成本低，對(duì)大多數(shù)軸向預(yù)緊力有效性，仍是最常用的裝配方式。
torque-turnangle方式是在擰緊過(guò)程中達(dá)到規(guī)定的初始扭矩后，將螺紋部分旋轉(zhuǎn)到規(guī)定的視角（ie配合扭矩）。這種方式是根據(jù)一定的角位移使螺栓產(chǎn)生軸向伸長(zhǎng)，同時(shí)連接件受壓，使連接構(gòu)造產(chǎn)生一定的螺紋摩擦系數(shù)[2、,3].旋轉(zhuǎn)視角需先行測(cè)算或試驗(yàn)獲得。
扭矩法常用扭力-旋轉(zhuǎn)角度法有兩種，一種是將螺紋緊固件擰緊到彈性區(qū)范圍，如圖44，轉(zhuǎn)角和軸向預(yù)緊力的聯(lián)系如下：
式中、θ：轉(zhuǎn)角、a螺紋聯(lián)接、F:螺距、P:C螺栓剛度、1:C連接件剛度。螺栓的預(yù)緊力與系統(tǒng)的剛度有關(guān)。
另一個(gè)是螺紋連接在屈服點(diǎn)以上，即塑性區(qū)的范圍內(nèi)擰緊，如圖圖中2:，此時(shí)關(guān)系圖
與螺栓的強(qiáng)度有關(guān)。
torque-rotati方式在擰緊過(guò)程中，摩擦系數(shù)對(duì)擰緊質(zhì)量的影響很?。ㄖ挥绊戇_(dá)到裝配扭矩的階段，對(duì)角度控制階段從未影響），可以獲得較高的預(yù)緊力，且預(yù)緊力的分散??；在塑性區(qū)擰緊時(shí)，可以充分利用螺栓的承載能力，挑出有質(zhì)量疑問(wèn)的螺栓。但這種擰緊方式操作繁雜，成本高，不適合短角小角螺栓；由于預(yù)緊力較大（更是是對(duì)塑性區(qū)的緊固），對(duì)于塑性較差、反復(fù)采用的螺栓，需考慮其應(yīng)用。性。
4軸向預(yù)緊力，又稱軸向預(yù)緊力，是在擰緊過(guò)程中通過(guò)監(jiān)測(cè)扭矩變化曲線隨出發(fā)點(diǎn)轉(zhuǎn)變的斜率，將螺紋件擰緊到屈服點(diǎn)的一種方式.在擰緊過(guò)程中，擰緊曲線由彈性區(qū)向塑性區(qū)變化，扭矩與視角的線性關(guān)系時(shí)有發(fā)生變化，斜率也時(shí)有發(fā)生變化。當(dāng)斜率的變化達(dá)到一定范圍時(shí)，認(rèn)為早就達(dá)到屈服點(diǎn)，如圖3、.
圖5軸向預(yù)緊力
屈服點(diǎn)法:只與螺栓的屈服強(qiáng)度有關(guān)，與摩擦系數(shù)和轉(zhuǎn)角起點(diǎn)的影響無(wú)關(guān)，可以提高裝配精度；由于螺栓擰緊到屈服點(diǎn)，可以最大限度地發(fā)揮螺栓的能力。弱點(diǎn)是需用到有著算術(shù)功用的自動(dòng)擰緊機(jī)，控制系統(tǒng)繁雜，價(jià)位高，材質(zhì)、螺栓的構(gòu)造和熱處理要求很高，一般用在要求較高的裝配部位。
5軸向預(yù)緊力
伸長(zhǎng)方式用千分尺或超聲波測(cè)量螺栓在擰緊過(guò)程中或擰緊完成后的伸長(zhǎng)尺寸的方式，運(yùn)用預(yù)緊力與螺栓尺寸轉(zhuǎn)變的關(guān)聯(lián)，一種控制
在彈性變形范圍內(nèi)，屈服點(diǎn)法
屈服點(diǎn)法與螺栓的受力截面積、伸長(zhǎng)率和強(qiáng)度有關(guān)，即：式中：δ4、伸長(zhǎng)率、b:扭矩斜率法、F:螺栓剛度，Cb:螺栓有效性尺寸，eb:螺栓彈性模量，ale:螺栓截面積。強(qiáng)度等級(jí)和尺碼后屈從點(diǎn)法確定，預(yù)緊力只與螺栓伸長(zhǎng)率有關(guān)，可以掃除摩擦系數(shù)、觸及變形、被連接件變形等可變因素的影響，從而得到最高的控制精度.預(yù)緊力離散度用以最主要的螺栓連接，但測(cè)量設(shè)備（如千分尺、超聲波等）在實(shí)際的連接構(gòu)造中實(shí)施不便，影響生產(chǎn)拍子，因此在汽車行業(yè)中并未獲得普遍應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)室條件下，伸長(zhǎng)法是校準(zhǔn)、校準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)開發(fā)不可或缺的方式。
螺紋連接的四種裝配方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。擰緊時(shí)，須要根據(jù)實(shí)際上連接構(gòu)造確定。須要明確被連結(jié)構(gòu)件的要求、伸長(zhǎng)量法的精度要求以及控制方式的應(yīng)用。試驗(yàn)和分析以選項(xiàng)最合適的方式。
