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螺纹紧固件的拧紧试验
螺纹紧固件的拧紧试验
    通过对螺纹紧固件的紧固力分析，介绍了四种螺纹紧固件的装配方法和拧紧试验原理。同时对四种装配方法进行深入的讨论，利用试验结果论证不同装配方法产生的预紧效果与装配精度。比外还列举了螺纹紧固纹紧固件）的轴向位移量应为λ 01＋λ 02，则螺母（或螺纹紧固件）的旋转角
 
    式中s—螺纹的螺距
    因为λ 01、λ 02、s均是变化不大的比较确定的值，因此θ亦为确定值。由于c1、c2的变化也不大，故控制了螺母（或螺纹紧固件）的旋转角就可保证实际紧固力与理论紧固力的一致性。由于在屈服区域附近的P0变化相对小，故屈服区域扭矩＋转角法比单纯扭矩法的分散度小。
    通过以上分析显然可以看出，如果直接用变形量λ 01来控制P0是最可靠的办法。这在理论上是很多容易说得通的，但由于需要特殊的测量装置，实际操作起来非常麻烦，何况有些螺钉根本无法测量伸长量。故尽管这种装配方法精度很高，但实际使用的地方并不多。
    基本以上紧固力的分析，螺纹紧固件的装配有几种不同的方法。
    2、常见的螺纹紧固件装配方法
    目前常见的螺纹紧固件装配方法有以下四种：
   （1） 单纯扭矩法
   （2） 弹性区域的扭矩＋转角法
   （3） 屈服（塑性）区域的扭矩＋转角法
   （4） 伸长量测量法
    以上四种螺纹紧固件装配方法的紧固效果见表1。
 
    2．1、单纯的扭矩法
    利用拧紧试验的结果（特别是紧固件—转角曲线、扭矩—转角曲线和伸长量—紧固力曲线）就可以很方便地制订拧紧工艺。单纯扭矩法比较简单，首先由设计人员确定螺纹紧固件所需的紧固力P0，然后根据该紧固力P0在紧固力—转角曲线上找出相应的转角αTOT，最后根据T在扭矩—转角曲线上找出与αTO对应的扭矩M，此扭矩M即为装配扭矩（图1）。
 
    2．2、扭矩＋转角法
    扭矩＋转角法装配工艺的确定则要比单纯矩法复杂些：首先根据设计所需的紧固力在拧紧试验做出的拉力—转角曲线上找出对应的转角αTOT；在扭矩—转角曲线上找出与预扭矩相应
α1；实际装配的有效转角αEFF=αTOT－α1。装配时，先将螺纹紧固件按预扭矩α1拧紧，然后转动αEFF角度。
    弹性区域扭矩＋转角法与屈服区域扭矩＋转角法的区别是前者的紧固力设计在螺纹紧固件拉伸曲线的弹性区，而后者则将紧固力设计在屈服区。但两种方法的装配效果和对螺纹紧固件及装配设备的要求是不同的。表2是两种装配方法的优缺点比较。
 
    表3是某螺栓两种方法的紧固力及统计分析结果。%。而弹性区域的紧固力则较分散，其3σ/Mean=%。因此屈服区域扭矩＋转角法的装配精度要比弹性区域扭矩＋转角法高。
 
    2．3、伸长量测量法
    这是一种根据P0=c1λ 02，直接利用螺纹紧固件的伸长来控制紧固力的方法。因而其装固件的伸长来控制紧固力的方法。因而其装配精度极高，装配时的紧固力完全符合设计的预计力。由于测量螺纹紧固件的伸长很困难，故其成本昂贵，在找到简便的伸长量测量方法之前，这种装配方法尚无法用于生产。
    用伸长量测量法进行装配前亦需进行拧紧试验，做出紧固力—伸长