總裝線上汽車(chē)緊固扭矩的確定方法
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總裝線上汽車(chē)緊固扭矩的確定方法
李運(yùn)發(fā) GAF螺絲君
目前，在新開(kāi)發(fā)供應(yīng)商的零部件時(shí),設(shè)計(jì)人員更多考慮替換零部件位置空間和連接孔位是否正確，對(duì)緊固方案多參照過(guò)去車(chē)型或按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取螺栓尺寸和緊固扭矩值,設(shè)計(jì)人員最擔(dān)心的是扭不緊、滑牙和螺栓疲勞斷裂，往往忽略考慮扭矩大小對(duì)被連接件結(jié)構(gòu)、材料強(qiáng)度因素可能造成對(duì)被連接件功能失效的影響。
本文就是從空調(diào)壓縮機(jī)異響問(wèn)題入手進(jìn)行分析,詳細(xì)說(shuō)明了應(yīng)用扭矩法進(jìn)行裝配時(shí),螺栓選型的確定流程和緊固扭矩的確定方法，為工程技術(shù)人員在處理類似扭矩問(wèn)題的時(shí)候起到借鑒作用。
1、扭矩地確定流程
扭矩法是利用扭緊與夾緊的線性關(guān)系在彈性區(qū)進(jìn)行緊固控制的一種方法，該方法只對(duì)一個(gè)確定的緊固扭矩進(jìn)行控制，一般主機(jī)廠對(duì)扭矩地確定流程如圖1所示，具體步驟如下。
1.1 緊固件規(guī)格選型
根據(jù)強(qiáng)度理論和合適的安全系數(shù)，選擇螺栓的強(qiáng)度和尺寸，合理選擇標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格，盡量選擇國(guó)標(biāo)件，減少非標(biāo)件的使用。大部分主機(jī)廠都是根據(jù)供應(yīng)商的結(jié)構(gòu)來(lái)選擇螺栓的規(guī)格。
1.2 預(yù)緊力計(jì)算、選擇
根據(jù)產(chǎn)品緊固場(chǎng)合、設(shè)計(jì)要求、工作載荷及聯(lián)接要求等綜合因素計(jì)算出理論預(yù)緊力值。簡(jiǎn)單的螺栓連接可以通過(guò)分析連接部位的受力，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算螺栓承受的工作載荷或查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)推薦的預(yù)緊力。復(fù)雜的受力情況通過(guò)專業(yè)仿真軟件建模和動(dòng)力學(xué)仿真,得到螺栓的最大工作載荷。
1.3 空間校核
校核連接場(chǎng)合是否滿足標(biāo)準(zhǔn)件的裝配性。
1.4 緊固扭矩計(jì)算、選擇
緊固扭矩與預(yù)緊力、緊固件規(guī)格、螺紋副連接的摩擦系數(shù)、潤(rùn)滑情況、螺紋直徑大小和連接件本身的結(jié)構(gòu).強(qiáng)度相關(guān)。對(duì)于一般汽車(chē)緊固連接扭矩，部分設(shè)計(jì)人員選用依據(jù)沿用汽車(chē)行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)QC/T518-2007《汽車(chē)用螺紋緊固件緊固扭矩》,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已被QC/T518-2013標(biāo)準(zhǔn)取代, QC/T518-2007中列出相應(yīng)規(guī)格及性能等級(jí)的螺栓緊固扭矩值，如表1.QC/T518-2013標(biāo)準(zhǔn)已刪除了這個(gè)參考扭矩值，修改了扭矩系數(shù)K的規(guī)定，增加了不同螺紋摩擦系數(shù)下預(yù)緊力的最大值的推薦值，增加了最大緊固扭矩的計(jì)算，更多強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)相應(yīng)裝配條件和連接件本身的參數(shù)合理設(shè)計(jì)緊固扭矩值。
表1 常用未注螺栓、螺母緊固扭矩值（K1=0.666）
1.5 初始緊固扭矩
根據(jù)計(jì)算值進(jìn)行圓整,確定初始螺栓扭矩值。
1.6 試驗(yàn)驗(yàn)證
設(shè)計(jì)人員制定試驗(yàn)大綱，新車(chē)型--般需要進(jìn)行3萬(wàn)公里的可靠性試驗(yàn)，每2000公里對(duì)扭矩進(jìn)行測(cè)量,不能出現(xiàn)松動(dòng)開(kāi)裂、被連接件功能異常等問(wèn)題。
螺栓緊固扭矩值是汽車(chē)總裝配中關(guān)鍵的控制參數(shù),設(shè)計(jì)人員更多考慮防松和螺栓斷裂,容易忽略連接件結(jié)構(gòu)、材料因素的影響。本文就是以緊固扭矩設(shè)置過(guò)高造成空調(diào)壓縮機(jī)異響為典型例子，說(shuō)明緊固扭矩除了滿足螺栓緊固件的屈服極限外，還要考慮連接件結(jié)構(gòu)、材料強(qiáng)度影響,在產(chǎn)品驗(yàn)證過(guò)程中,對(duì)于受熱膨脹影響較大的零部件的聯(lián)接，除了控制靜態(tài)扭矩外,還要監(jiān)控?zé)崤蛎浐蟮呐ぞ刈兓?以確保扭矩設(shè)置的可靠性。
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