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扭矩值公差如何定义?

发布日期:2023-05-25 15:18:23   浏览量 :154
发布日期:2023-05-25 15:18:23  
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扭矩值应该怎么设置公差?通常,质量部门会要求指定扭矩值的公差,因为如果没有公差,他们无法确认什么状态可以被设计部门接受。

由于工具精度的额外误差,施加的扭矩值可能高于或低于指定范围,如果没有可接受的扭矩范围或公差,往往会出现问题。

物理世界中没有任何东西是百分百精确的,一切都会受到某种程度的变化和测量误差的影响。在与制造商交流时,产品进行小批量生产时,可以仅指定零件的尺寸而不指定公差,产品可能正常工作。

但是,在大批量生产中,零件可能由不同的制造商制造,因此,指定公差可以防止装配问题。这条规则同样适用于扭矩值的。

很多人认为±5%的容差,应该很容易实现。但是,通过经验得知,在正常生产条件发生的扭矩值散差,很难满足这一要求。


扭矩工具校准

对于手动扭矩工具的校准,参照标准ISO 6789,螺栓和螺母的装配手动扭矩工具,设计一致性测试的要求和方法,质量一致性测试和重新校准程序。

🔺扭矩校验台

标准定义了各种类型的扭矩工具。标准中的类型 1 指示型扭矩工具,测量机械刻度、刻度盘或电子显示屏的扭矩装置。

🔺数显扭矩扳手

标准中的类型 2 设置型扭矩工具,预设为某个扭矩值,当达到该扭矩时,会给出一些可听、可见或其他信号,如装配操作中常使用的咔哒扳手。与设定值的允许偏差取决于特定的工具类型,根据所用工具的类型,偏差通常为±4%到± 6%。

当按照标准进行测试时,需要与工具纵轴直角的±10°内将力施加到扭矩工具上,然后,80%到最终目标扭矩值必须缓慢而均匀地施加负载。

但是,在生产环境中,拧紧并不总是缓慢而均匀地接近最终扭矩值。人与工具轴成直角拉动扳手的情况也并不总是如此。所以,这些因素增加了施加扭矩的散差。

对于动力拧紧工具,参照标准ISO 5393螺纹紧固件的旋转工具性能测试方法。电动工具扭矩传递快,对接头刚度敏感性高。软接头连接是刚度低、扭矩速率传递低;硬接头是具有高刚度和高扭矩速率。

与硬接头相比,软接头将从工具中吸收更多的能量,可以实现类似于手动工具的精度水平,硬接头则会大于手动工具的精度水平。


扭矩拧紧工具选择

1、扭矩扳手的选择条件最好以扭矩值在扭矩扳手量限值的20%~80%之间为宜。

2、必须确保扭矩扳手有合格证,并在期限范围内。

3、指定的扭矩应是拧紧工具设置的值,例如 90 Nm 至 110 Nm,则平均值(即 100 Nm)应该是工具设置的值。公差主要目的用于装配后的扭矩审核。公差是允许工具本身可能的分散,并为使用它的人留出一些余量。汽车行业的经验表明,在批量生产环境中保持的最佳扭矩公差约为±7%。需要清楚的是,公差不仅取决于校准规范中定义的允许偏差,还受操作人员如何施加扭矩的影响。

在实际生产中,通常,使用±10%的扭矩值公差。这包含拧紧工具本身的精度,与操作人员相关的内在散差。VDI 2230 等设计规范在其分析指南中也纳入了 10% 的余量,螺栓一般按照90%应力利用率(相对于螺栓的最小屈服)来使用,因此,在极端条件下,螺栓也不会发生的屈服。

有些公司对扭矩值使用±15%的公差,这样能够潜在使用低成本的工具,但是这种大的散差需要在扭矩设计时考虑进去。

从接头装配完成到扭矩评审的时间内,由于松弛可能会发生一些扭矩损失。金属对金属接头上常见的松弛类型是嵌入。这是因为表面粗糙度在装配后部分塌陷,导致螺栓载荷损失,从而降低剩余扭矩值。松弛量取决于接头、螺栓尺寸、夹持长度、接头内接触面数量、表面粗糙度等。通常,损失在5%到10%之间。


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