【正文】 從上表中我們不難發(fā)現(xiàn)隨著螺栓直徑的增加對(duì)扭矩系數(shù)有什么影響，數(shù)據(jù)的波動(dòng)在 到最大值 之間。對(duì)于拆卸的高強(qiáng)度螺栓最后不再用，如果用要進(jìn)行再一次的檢修測(cè)量。 處理方法 在上一節(jié)我們提到了影響扭矩系數(shù)的諸多因素，雖然使用中遇到很多的影響因素，但是對(duì)應(yīng)的就有一定的處理辦法，對(duì)于上述結(jié)論，下面我們給出一些分析，逐步的解決這些問題?？偨Y(jié)以上我們知道連接副 溫度 環(huán)境 時(shí)間 處理方法 預(yù)緊力等因素是影響扭矩系數(shù)的關(guān)鍵。 扭矩系數(shù)影響之六：預(yù)緊力的影響，在我國(guó)明確規(guī)定了當(dāng) M30 以下的螺栓的預(yù)緊力，然而對(duì) M30 以上的沒有明確的規(guī)定，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們能知道在沒有明確規(guī)定時(shí)，預(yù)緊力 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 的調(diào)整也好引起扭矩系數(shù)的變化。大六角頭螺栓在出廠后一般的保質(zhì)期為六個(gè)月，在六個(gè)月內(nèi)只要保管好，扭矩系數(shù)不會(huì)發(fā)生大的變化，但是六個(gè)月后，雖然螺栓表面可以達(dá)到要求，但是磷皂化處理的墊片等會(huì)發(fā)生改變，造成誤差。為了保證連接時(shí)的影響減小，有時(shí)候會(huì)在零件表面涂上 ，這樣對(duì)扭矩系數(shù)的影響會(huì)減少到 一下。 扭矩系數(shù)影響之五：表面處理的影響在實(shí)驗(yàn)時(shí)為減小摩擦的影響會(huì)對(duì)連接副進(jìn)行各種各樣的表面處理， 在表面處理的過(guò)程中其實(shí)對(duì)扭矩系數(shù)產(chǎn)生了影響。墊片在安裝時(shí)避免轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)效。也可以將此歸類為溫度對(duì)于扭矩系數(shù)影響，所以在施工時(shí)要注意溫度的變化引起的系數(shù)變換，一般來(lái)說(shuō)通過(guò)以前的實(shí)驗(yàn)資料，我們知道溫度是影響扭矩系數(shù)的原因之一 扭矩系數(shù)影響之三：在以前用的測(cè)試機(jī)為 CSG1500A 這種類型的機(jī)器，最大的缺點(diǎn)是在測(cè)量國(guó)產(chǎn)中受電壓不穩(wěn)的影響嚴(yán)重，由此會(huì)產(chǎn)生扭矩系數(shù) 的不確定性，在實(shí)驗(yàn)時(shí)如果遭到電壓的波動(dòng)影響，得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生上下不穩(wěn)的波動(dòng)值。還有就是連接副本身的問題，比如說(shuō)連接副的制造，存儲(chǔ)不當(dāng)，運(yùn)輸中出現(xiàn)碰撞等因素都會(huì)影響扭矩系數(shù)。 以上為三大主要的因素，但是除此之外，隨著近年來(lái)高強(qiáng)度螺栓應(yīng)用的廣泛，實(shí)際問題的出現(xiàn)，我們還在工程實(shí)際中遇到了很多的問題，其中多數(shù)是和連接副相關(guān)聯(lián)。其二，對(duì)于不同螺紋的螺栓，螺距在它們的接觸面直接同樣會(huì)產(chǎn)生摩擦系數(shù)。 100 當(dāng)軸向力值達(dá)到 時(shí)，扭矩值 測(cè)出的扭矩系數(shù)為 . 圖 212（卡片） 圖 213（內(nèi)擋板） 圖 214（測(cè)試儀） 圖 215（軸力傳感器） 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 16 圖 216（螺栓套筒） 圖 217（扳鋼） 圖 218 影響扭矩系數(shù)的相關(guān)因素 影響因素 在介紹公式的一節(jié)中，我們由公式給出了影響扭矩系數(shù)可能相關(guān)的因素，接下來(lái)讓我們具體介紹扭矩系數(shù)到底和什么因素直接相關(guān)聯(lián)，是什么影 響了扭矩系數(shù)的大小。然后進(jìn)行拆卸準(zhǔn)備進(jìn)行下一個(gè)螺栓的測(cè)試，安裝以上方法將從 M16~M27 五種類型螺栓每種測(cè)量五個(gè)共 25個(gè)。當(dāng)力加到一定值是，比如 M20 螺栓當(dāng)力加到 142 左右時(shí)，測(cè)試儀顯 示屏?xí)l(fā)生警示的鳴叫，意味著螺栓規(guī)格 M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 P 最大值 59 113 177 216 250 324 397 最小值 49 93 142 177 206 265 329 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 15 加力結(jié)束，這是顯示屏上自動(dòng)顯示了測(cè)出的扭矩系數(shù)值，保存數(shù)據(jù)。螺栓長(zhǎng)度通過(guò)游標(biāo)卡尺測(cè)出即可。簡(jiǎn)要介紹 M20 螺栓小如下圖所示： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 14 M20 高強(qiáng)度螺栓圖 211 下面通過(guò)幾組根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 123191 規(guī)定的不同類型的高強(qiáng)度螺栓在處理 扭矩系數(shù)時(shí)應(yīng)該加到的扭矩值的數(shù)據(jù)列出： 表 211 我們以 M20 螺栓為例介紹整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，首先取出 M20 螺栓將于 M20 螺栓相配套的用具準(zhǔn)備好，對(duì)于不同型號(hào)的螺栓，有相對(duì)應(yīng)的內(nèi)擋板（如圖 4）外擋板、螺栓套筒（如圖 7）還有卡片（如圖 3）如圖六所示為軸力傳感器，在扳手施加力時(shí)，通過(guò) 扳鋼變成扭矩作用在施力套筒上，從而作用在軸力傳感器上，軸力傳感器與顯示屏相連接，從而顯示出扭矩值大小，計(jì)算出扭矩系數(shù)。分別是 P 對(duì)應(yīng)于 KN， M 對(duì)應(yīng)于 KN?M， D 對(duì)應(yīng)于mm。并且測(cè)試儀的準(zhǔn)確度要高于手工操作。是保證系數(shù) K的最直接的因素。而對(duì)于 K 的影響因素至少涉及到對(duì)于 D 的測(cè)量和處理。 計(jì)算公式 主要的計(jì)算公式為： M=KDP 其中 M 為施加在螺母上的扭矩值， P軸力， K 扭矩系數(shù)， D螺栓公稱直徑。（在進(jìn)行 M20 以上的螺栓實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以用一個(gè)加長(zhǎng)管套住螺栓，目的是可以減少機(jī)器輸出的力矩，可以節(jié)省對(duì)機(jī)器的磨損加長(zhǎng)管在一米到兩米之間最后） 使用 [刪除∕結(jié)果 ]和處理∕?? ]鍵，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理。設(shè)備會(huì)自動(dòng)保存數(shù)據(jù)，在進(jìn)行 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 13 下一組的測(cè)量，需要反向施力將扳手取下，將螺栓拿出進(jìn)行下一組。還有確定好連接副的長(zhǎng)度扭矩傳感系數(shù)，施力扳 手。對(duì)于定點(diǎn)的默認(rèn)值全部根據(jù)國(guó)標(biāo)的規(guī)定設(shè)置，用戶可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)行修改。本設(shè)備的實(shí)驗(yàn)量程有兩種選擇 和 兩種，一般機(jī)器只需用到。移動(dòng)光標(biāo)定位在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ缴?，選擇大六角頭螺栓或扭剪型螺栓兩種類型。大約 20 秒后進(jìn)入操作頁(yè)面或按切換鍵直接進(jìn)入操作界面。 [試驗(yàn)∕﹀ ]在設(shè)置位減 1.[停止∕設(shè)定 ]：選擇機(jī)器停止或開始，對(duì)設(shè)置項(xiàng)進(jìn)行保存。 [自動(dòng)∕點(diǎn)動(dòng) ]讓機(jī)器進(jìn)行自動(dòng)工作，或者由控制面板進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)控制。 處理∕?? ]對(duì)當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理，設(shè)置項(xiàng)的選擇。 [刪除∕結(jié)果 ]切換到結(jié)果界面，能進(jìn)行刪除。 按鍵說(shuō)明：控制面板上的每個(gè)鍵有二到三個(gè)功能，如 [切換 ]：在實(shí)驗(yàn)界面和設(shè)置狀態(tài)界面進(jìn)行切換， [模式∕配置 ]：在動(dòng)作界面與配置界面切換，并且能夠控制自動(dòng)停機(jī)與返回停機(jī)， [清力 1∕標(biāo)定 ]將軸力清空為零，切換到標(biāo)定參數(shù)界面。 1%，扭矩177。此外測(cè)試儀還可以連接到電腦上，將數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果傳計(jì)算機(jī)到處理。此臺(tái)機(jī)器還具備備份功能，讓你的實(shí)驗(yàn)參數(shù)隨時(shí)進(jìn)行備份，以便于下次的使用，對(duì)于勿操作還有恢復(fù)數(shù)據(jù)功能。甚至于計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差變異系數(shù)，這將大大減少了人工的計(jì)算量相比于以前的檢測(cè)儀。當(dāng)然當(dāng)扭矩系數(shù)測(cè)出來(lái)之后，其他數(shù)據(jù)也就測(cè)出來(lái)了。如下圖就是 YJZ500 檢測(cè)儀： YJZ500 圖 211 根據(jù)國(guó)家對(duì)此方面做出的標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，此臺(tái)機(jī)器可以測(cè)量 M16 到 M30 之間的 6種不同類型的高強(qiáng)度螺栓，測(cè)量的長(zhǎng)度在 60mm 到 280mm 之間。主要部分組成：調(diào)節(jié)螺桿 調(diào)節(jié)螺母 手柄 軸力傳感器 固定支座 移動(dòng)拉力座 內(nèi)擋板 外擋板 螺栓套筒 施力套筒 扳扛等。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 11 第二章 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)操作 接下來(lái)我們將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)階段，通過(guò)前面的了解，我們大致知道了，什么是高強(qiáng)度螺栓以及連接副的作用，緊固﹑注意事項(xiàng)等方面，下面將進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 10 上面我們介紹了與扭矩系數(shù)相關(guān)的兩種類型的高強(qiáng)度螺栓連接副組成以及與扭矩系數(shù)相關(guān)知識(shí)。在其他方面兩種類型的螺栓也有著不同的區(qū)別。大六角頭螺栓由一個(gè)螺栓一個(gè)螺栓一個(gè)螺母和倆個(gè)墊片。通過(guò)以往的實(shí)驗(yàn)我們知道在進(jìn)行初擰時(shí)，轉(zhuǎn)角是與軸向力成正比的線性關(guān)系，由此相互控制作為操作基本原 理。 扭矩系數(shù)是具有離散型的，上述的情況如果出現(xiàn)操作不當(dāng)，扭矩系數(shù)就會(huì)發(fā)生變化。 有的螺栓只適合于室內(nèi)存放，防止生銹潮濕等不良的環(huán)境。 連接和安裝：在安裝螺栓時(shí)一般將螺母擰進(jìn)螺栓的一到二扣，用 L表示螺栓長(zhǎng)度， L1表示連接層的厚度， L? ，則我們可以得出 L=L1+ L? 小結(jié) 高強(qiáng)度螺栓在儲(chǔ)存和運(yùn)輸方面的介紹：在出場(chǎng) 之后會(huì)附帶給出廠說(shuō)明書，質(zhì)量保證書，操作施工人員要詳細(xì)閱讀。施工前對(duì)于扳手也需要校訂，調(diào)整誤差在百分之三之間。對(duì)于充釘數(shù)量的選定，大于節(jié)點(diǎn)總數(shù)的三分之一兩個(gè)以上 的臨時(shí)螺栓。 連接副接觸面間隙：板厚公差，當(dāng)△ ≤ 時(shí)不做處理。直徑為 到 的公稱直徑必須全部通過(guò)檢查才行。標(biāo)準(zhǔn)圓孔通過(guò)量規(guī)檢查當(dāng)檢查通過(guò)率為百分之 85 以上算合格。第三槽孔允許偏差分為長(zhǎng)向 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 9 和短向兩部分，短向與前面的一致，長(zhǎng)向從 M24 的 到 M30 的 施工要求為分為鉆孔成型和沖孔成型，鉆孔用于承受的為動(dòng)力載荷，需要重復(fù)作用和疲勞計(jì)算的高強(qiáng)度螺栓。 對(duì)于制孔偏差的要求。對(duì)于電動(dòng)扳手，長(zhǎng)度為 65mm，它的操作空間 530mm 加上連接副的總長(zhǎng)度。我們知道施工的扳手一般分為三種，其中有手動(dòng)扭矩扳手，長(zhǎng)度大于 45mm 且是 倍的連接板孔徑。有時(shí)還要增大墊片的厚度，不如在蓋板上采用大圓孔，一 M24 的螺栓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于 M24 以下的的墊片要求大于 8mm， M24 以上的墊片要求大于 10mm。 fu值的控制就與材料的熱處理相關(guān)， d0與加工制造工藝相關(guān)，扭矩系數(shù) K，詳見下一章節(jié)。為最佳選擇。 最后區(qū)別于六大腳頭螺栓，扭剪型的只需初擰和終擰即可，因?yàn)閺拿坊^的擰斷直觀上看出螺栓是否完成擰緊過(guò)程，對(duì)于力度的大小，這里有一個(gè)參考值。由材料力學(xué)可知切斷時(shí)達(dá)到的扭矩值（設(shè)為 Mb） Mb=BW?=16? 3db? 扭矩型材料用剛一般為 20MnTiB，由工程材料知識(shí)可知 在進(jìn)行熱處理時(shí)b?一般等于uf抗拉強(qiáng)度值，溫度的控制是確定扭斷是力矩的一個(gè)重要因素，一般來(lái)說(shuō)溫度提高了 10 度，有可能力矩就減少了 20n／ m 回火控制溫度在規(guī)定的177。 以上是對(duì)于承受扭剪力的螺栓，而對(duì)于摩擦型的螺栓用扳手控制的扭矩法就可以做 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 8 到。從這里我們可以判斷出來(lái)，這種類型的螺栓承受的最大的力矩就是在擰斷瞬間的力矩。對(duì)于扭剪型的緊固還需要特殊的工具扳子 ———— 電動(dòng)扳手。其次就是在對(duì)預(yù)緊力的控制方面有所不同，至于力學(xué)性能方面，可以參考上面的對(duì)大六角頭的介紹。前方的結(jié)構(gòu)與大六角頭截然不同是與螺桿連在一起的結(jié)構(gòu)無(wú)需墊片。抽查時(shí)一般會(huì)選取出 5 到 10 份作為樣本。也有用不同顏色的筆來(lái)做記號(hào)。這里有對(duì)三次擰緊過(guò)程的具體介紹：初擰，使用的是專用扳手，在螺栓群中按順序進(jìn)行，完事后有專用的小錘用來(lái)敲擊檢查，防止漏掉。 最后一點(diǎn)提到關(guān)于三次擰緊即初擰復(fù)擰和終擰問題，初擰只是讓螺母與被連接物體剛好接觸為好，以便在復(fù)擰時(shí)能用上全力，對(duì)于終擰，方法很簡(jiǎn)單。② 扭矩系數(shù)，扭矩系數(shù)是本論文的中心，后面將會(huì)具體介紹，在這里簡(jiǎn)單提到過(guò)大的 扭矩系數(shù)螺栓的強(qiáng)度和延展性（在 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 7 亞洲中國(guó)和日本對(duì)于扭矩系數(shù)的控制有很好的掌握，歐美等地雖然很早發(fā)現(xiàn)意識(shí)到扭矩系數(shù)的重要性，但一直沒有相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)）。EA為橫截面積。并且我們可是得到在彈性基礎(chǔ)上的轉(zhuǎn)角與軸力的關(guān)系。 影響螺栓轉(zhuǎn)角與軸力之間的關(guān)系論述：通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們知道，首先螺栓長(zhǎng)度，螺栓與螺母之間摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)影響著軸力與轉(zhuǎn)角的關(guān)系，其實(shí)握距也是重要影響因素之一，與螺絲頭與墊圈 [8]之間的厚 度稱之為握距。上面介紹的為轉(zhuǎn)角法。第三段進(jìn)入了塑形區(qū)域的階段，在第二與第三階段的交點(diǎn)處（設(shè)為 Y 點(diǎn)）作為終擰點(diǎn)，所產(chǎn)生的角度為最小轉(zhuǎn)角。0360 螺母轉(zhuǎn)角與軸力的關(guān)系：可以分為三段分析，第一段為第一次擰緊，關(guān)系為成上升趨勢(shì)的拋物線。于是得到平衡方程 P=K *δ =K1*δ1 則螺母的轉(zhuǎn)角可以用δ與δ1表示出來(lái)，設(shè)轉(zhuǎn)角為θ?，F(xiàn)在預(yù)緊力用 P 表示， k 表示螺栓彈簧系數(shù)，產(chǎn)生的壓縮量δ。而預(yù)緊力值的大小也是施工參數(shù)的重要組成部分，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)我們希望螺栓有著相同的扭矩系數(shù)，這樣會(huì)更容易的控制預(yù)緊力，本論文主要目的是扭矩系數(shù)值的影響因素。對(duì)于同一型號(hào)的連接副它們的參數(shù)值大多是相同的。 在后面的章節(jié)中我們會(huì)計(jì)算扭矩系數(shù)，會(huì)涉及到扭矩值 M 與預(yù)緊力 F，在后面的實(shí)驗(yàn)中我們只提到了施加于螺栓上的 M 值，絲毫沒提到相關(guān)到如何求預(yù)緊力的值，實(shí)際上通過(guò)施加的 M 值大小，就可以求出來(lái) F 值大小，在測(cè)試儀中自動(dòng)計(jì)算出預(yù)緊力的大小，自動(dòng)套用了計(jì)算公式。我們就要盡可能減少無(wú)用功所產(chǎn)生的能量。上述分析可知。用總A來(lái)表示。下面來(lái)說(shuō)它的能