拧紧技术-尖叫螺栓的失效与分析.pdf

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1、螺栓拧紧中的尖叫 上海途泰工业工具 2 什么是Stick Slip尖叫螺栓 螺栓在拧紧过程中有尖锐的“尖叫声”扭矩随着角度忽高忽低，波动很大 拧紧后扭矩“合格”，夹紧力“不合格”3 Stick Slip的典型扭矩曲线 Torque vs.Angle-2000200400600800100012000100200300400500600700Angle degTorque NmTorque4 Stick Slip产生的部位 Type 1:Under the head-high frequency 类型类型1：发生在螺栓头下：发生在螺栓头下 高频高频 Type 2:In the thread-lo

2、wer frequency 类型类型2：在螺纹上在螺纹上 低频低频 5 Stick slip:60Hz,人耳可以听见 6 Stick Slip:6-20Hz，人耳不可听见 7 Stick Slip的后果 夹紧力与扭矩的关系失效，在峰值扭矩的时候，夹紧力可能依然不足。工具损耗极大：一次拧紧过程中，工具受到来回交变载荷数百次 传感器精度下降：传感器同样受到交变载荷 8 Stick Slip常见来源 Stick Slip常见来源 In general:通常：工件表面粗糙 螺纹副摩擦系数高 软连接，拧紧过程中发热严重 拧紧速度太高（造成螺栓涂层脱落）Type 1:类型1：某些涂层（如孔密封漆，达克罗，

3、交美特等）某些一体式带垫片的螺栓 螺栓头材料软 Type 2:类型2：高L/D（长度/直径）比的螺栓 长螺纹 尤其是软性材料 螺纹摩擦力/螺栓头摩擦力比值太高（包括螺纹半径/螺栓头半径）9 Stick Slip:工具需要考虑的因素 工具需要避免以下情况：高速拧紧 多步拧紧 在高扭矩点重新启动 在各步骤间没有扭矩保持/加速度太大 工具的齿轮比太高（工具马达太小，靠齿轮组放大扭矩）工具反作用力臂刚性不足 10 如何避免Stick Slip？降低加速度 避免高扭矩启动 步骤间保持扭矩 降低拧紧速度 检查拧紧过程尤其是引起发热的步骤 降低摩擦系数 加强反作用力臂的刚性（力臂或者延长杆）使用大尺寸马达和小齿轮比（降低工具内的能量消耗）11 总结 尖叫螺栓的根源是产生于工件软硬，螺纹副，螺栓，涂层，工具，力臂等，是一个系统的问题 解决尖叫螺栓，可能要牺牲节拍，或者增加预拧紧工具等 需要R&D的数据支持 每个尖叫螺栓的产生原因都有可能不一样，所以需要独立对待。More Than Productivity