紧固件装配空间和边界设计需求及方法
发布时间：2021-06-09 17:56:54 点击次数：183
1、紧固件装配空间需求
紧固件装配是通过装配工具带动的特别套筒或枪头达到设计扭矩值。在紧固件产品设计过程中，需考虑留有一定的间距装配过程中与周围零部件不相干，不应扰乱其他组件中的零部件，便于生产现场装配工友操作。六角头对于图1所示的装配空间，表1列出了六角头紧固件举荐的常规紧固件的界线大小。
1紧固件对于常规基准大小的推荐边境。
二、紧固件装配边界设计要求
紧固件需设计时要考虑工具安装空间，不应出现以下几种状况：
1、紧固点的位置int座落密闭空间内，操作员无法见到。在这种状况下，工具和紧固件难以定位，紧固件落下后也不容易取出。
2、被紧固点上方的其他零部件堵住（轴向干涉）)，最后安装位置可能会有小空间，但需考虑紧固件的尺寸，初始状况的工具与上面其他部分干涉。
3、周围空间紧固件过小（径向有干涉），刀头或套筒与周围零部件干预。须要采取不正常的方式拧紧，如不垂直拧紧。
4、紧固件安装路径不是直线。需特别的套管如
2套管来满足安装要求。由于特别头套的构造，会影响刀具的精度。
5，紧固件要求螺栓螺母扭绞构造，尽可能设计防追随构造，如内挡外旋等，双手操作下降人员效率，增加工作时间，如果扭矩大于60Nm，不符合零件干涉。
3，紧固件连结垂直拧紧。
4紧固件连接装配方式有万向节、扭矩-
5、屈服点控制法和人机工程要求。
1、扭矩法
扭矩法是运用最普遍的控制方式.根据螺栓装配方法
与拧紧力矩的基本联系，调整拧紧力矩达到恰当的程度。扭矩控制法的控制一般用在柔性区，如图3.
拧紧扭力T转角控制法F的联系为：
式中,T:拧紧力矩,F:伸长量法,P:螺距,α:牙侧角,d2:螺纹中径,dW:支撑面等效摩擦力直径、μW:轴向预紧力、μS:@预紧力装配时，由于摩擦系数的影响，轴向轴向预紧力F波动很大，材质潜力和螺栓强度利用率不充分使用率低，但因其操作简便，成本低，对大多数轴向预紧力有效性，仍是最常用的装配方式。
torque-turnangle方式是在拧紧过程中达到规定的初始扭矩后，将螺纹部分旋转到规定的视角（ie配合扭矩）。这种方式是根据一定的角位移使螺栓产生轴向伸长，同时连接件受压，使连接构造产生一定的螺纹摩擦系数[2、,3].旋转视角需先行测算或试验获得。
扭矩法常用扭力-旋转角度法有两种，一种是将螺纹紧固件拧紧到弹性区范围，如图44，转角和轴向预紧力的联系如下：
式中、θ：转角、a螺纹联接、F:螺距、P:C螺栓刚度、1:C连接件刚度。螺栓的预紧力与系统的刚度有关。
另一个是螺纹连接在屈服点以上，即塑性区的范围内拧紧，如图图中2:，此时关系图
与螺栓的强度有关。
torque-rotati方式在拧紧过程中，摩擦系数对拧紧质量的影响很小（只影响达到装配扭矩的阶段，对角度控制阶段从未影响），可以获得较高的预紧力，且预紧力的分散小；在塑性区拧紧时，可以充分利用螺栓的承载能力，挑出有质量疑问的螺栓。但这种拧紧方式操作繁杂，成本高，不适合短角小角螺栓；由于预紧力较大（更是是对塑性区的紧固），对于塑性较差、反复采用的螺栓，需考虑其应用。性。
4轴向预紧力，又称轴向预紧力，是在拧紧过程中通过监测扭矩变化曲线随出发点转变的斜率，将螺纹件拧紧到屈服点的一种方式.在拧紧过程中，拧紧曲线由弹性区向塑性区变化，扭矩与视角的线性关系时有发生变化，斜率也时有发生变化。当斜率的变化达到一定范围时，认为早就达到屈服点，如图3、.
图5轴向预紧力
屈服点法:只与螺栓的屈服强度有关，与摩擦系数和转角起点的影响无关，可以提高装配精度；由于螺栓拧紧到屈服点，可以最大限度地发挥螺栓的能力。弱点是需用到有着算术功用的自动拧紧机，控制系统繁杂，价位高，材质、螺栓的构造和热处理要求很高，一般用在要求较高的装配部位。
5轴向预紧力
伸长方式用千分尺或超声波测量螺栓在拧紧过程中或拧紧完成后的伸长尺寸的方式，运用预紧力与螺栓尺寸转变的关联，一种控制
在弹性变形范围内，屈服点法
屈服点法与螺栓的受力截面积、伸长率和强度有关，即：式中：δ4、伸长率、b:扭矩斜率法、F:螺栓刚度，Cb:螺栓有效性尺寸，eb:螺栓弹性模量，ale:螺栓截面积。强度等级和尺码后屈从点法确定，预紧力只与螺栓伸长率有关，可以扫除摩擦系数、触及变形、被连接件变形等可变因素的影响，从而得到最高的控制精度.预紧力离散度用以最主要的螺栓连接，但测量设备（如千分尺、超声波等）在实际的连接构造中实施不便，影响生产拍子，因此在汽车行业中并未获得普遍应用。在实验室条件下，伸长法是校准、校准和实验开发不可或缺的方式。
螺纹连接的四种装配方式各有优缺点。拧紧时，须要根据实际上连接构造确定。须要明确被连结构件的要求、伸长量法的精度要求以及控制方式的应用。试验和分析以选项最合适的方式。
