扭矩的普及知识培训
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扭矩知识培训教材(机械公司)
前言机械有限公司是专门从事生产制造扭矩系列产品的专业工厂。
工厂座落于美丽的东海之滨—钱桥工业园区，占地40000平方米。
公司拥有先进的制造设备和精密的检测设备，形成了功能齐全、技术精度高的加工系统和高精度的扭矩测试系统，一流的产品，需要有一流的技术和管理。
公司目前已拥有一支水平高、素质好的高级工程师，技术管理人员和生产工人队伍。
公司产品设计来源于美国的Jan S.Stasiek先生，Jan S.Stasiek先生曾任美国扭矩产品行业标准制定委员会主席和多家国际著名公司总裁，在扭矩技术领域具有几十年的成功经验。
公司在产品生产时，特别注意与国际现代化企业管理模式接轨。
公司按照ISO9001：2000质量管理标准体系的要求，建立了质量管理体系，该体系经国际认证机构认证后，一直保持正常运转。
公司产品严格按照ISO6789；ASME B107.14M和GB/T15729标准制造。
公司目标：生产国际上最高品质的扭矩产品，提供最周到的技术和售后服务。
目前，公司生产的系列扭矩工具已遍及世界各地，特别要提到的是随着我国改革开放、技术进步的深入，越来越多的领域开始习惯使用扭力工具，NovaTork 品牌的销量也与日俱增。
为了普及扭矩的基础知识和指导用户正确使用我们的扭力工具，特编制本教材。
目录第一章扭矩与螺纹副的基础知识 4第一节扭矩基础知识 4第二节螺栓基础知识 5第三节螺栓与扭矩的关系7第四节硬联接与软联接的概念10第二章扭力工具11第一节NovaTork手动扭力扳手——机械扳手11第二节NovaTork手动扭力扳手的校验——机械扳手17第三节NovaTork手动扭力扳手——电子扳手23第四节NovaTork手动扭力扳手——扭力螺丝刀25第五节NovaTork扭力倍增器26第六节扭力工具的选择27第三章扭矩的测试与校准28第一节扭矩测试基础知识28第二节测量中的注意事项29第一章扭矩与螺纹副的基础知识第一节扭矩基础知识扭矩是一个反映机械特性的重要综合指标，是动力机械外特性中的主要参数，也是判断旋转机械质量优劣的关键性指标。
扭矩类测量设备使用及维护知识
扭矩类测量设备的介绍
1： 手动扭力扳手
扭力扳手的种类繁多，按结构和应用可分为机械式、电子式、 电动式，按使用场合不同又可以分为定值式、可调式、表盘式及 数显式等不同形式。下面主要根据扭力扳手的结构原理来阐述一 下扭力扳手的主要分类及应用。
1):弹簧杆式扭力扳手
弹簧杆式扭力扳子主要有：1，带方榫的本体；2，弹簧杆；3， 指针；4，手柄；5，读数面板五部分组成。
2：扭矩的单位： 扭矩是力与力臂的乘积。 力的符号是（F），长度的符号是（L），则扭矩是
力与长度导出的符号（F·L）。 在国际单位制中，长度的计量单位是米（符号：
m），力的计量单位是牛顿（符号：N），则扭矩的计 量单位是牛顿·米（符号：N·m）。
1N·m=0.102Kgf·m，1kgf·m=9.8066N·m。
(1)：静态测试法 螺纹副的“事后静态测量”一般有三种： 即：松开法；标记法；紧固法
第一种方法：松开法
将装配好的螺纹副用指示式或电子式扭力扳手松开，读出松开时的瞬时 值，然后根据经验和实验再乘以一个系数a，a的值一般再1.1-1.6之间。 特别要注意的是千万不能将松开扭矩代替测试扭矩，松开扭矩往往要比装 配扭矩小30%左右。这种装测试方法显然误差比较大，除特殊情况外再 生产中已很少应用。
有专门的人员用仪器将扳手调到一定的扭矩，然后供使用者使用。 可见此种扳手适合大批量生产的摩擦
扭矩占整个扭
A
矩的 40%
轴向力 Ff 占整
B
个扭矩的 10%
螺栓的受力情况示意图
(2)动态测试法
“在线动态测试法”就是在装配过程中进行检测，一般有以下四种方 法：
传感器直接测量法； 传感器法固定法； 传感器替换法; 传感器延伸法
扭矩培训
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22
~22~
团结 高效 和谐
3.2扭矩的检测原理 一、对拧紧结果的检测方法
拧紧机在安装完成后，必须经过质检部门的专业人员对其进行检定合格后，方可投入使用。且在正 常运行中也均有规定的检定周期，加上当前各正规厂家生产的拧紧机，无论是精度还是稳定性也都比 较高，因而螺栓拧紧完成后，拧紧机上显示的扭矩基本上是可以信任的。但再好的设备或仪器也不可 能不出问题，而且无论是谁也不能肯定设备和仪器不出问题，或什么时候出问题，所以，对拧紧效果 的检测，即对拧紧扭矩值是确认是非常必要的（一般均规定有抽查的频次，即多少件中检一件）。
0.8=80%
两数相乘得出屈服应力 800*0.8=640N/mm²
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15
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团结 高效 和谐 2.常用拧紧方法： 扭矩控制法、角度控制法、屈服点控制法
2.1扭矩控制法
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步骤2：转动扣紧件达到预定转角
离屈服拧紧的最初阶段，此刻也用在弹性区域。
需要用试验确定起始（开门）扭矩与转角参数
关键词：螺母转动，扭矩-转角
预紧力正确度±15%
~19~
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6
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拧紧扭矩知识
2）BUFO：表示生产商 3）M：表示公制螺纹
塑性范围
螺栓失效
极限抗拉强度
破坏点
应力 N/mm²
抗拉强度
屈服强度极限
75 %
失效
屈服 弹性区
抗拉强度极限
应变
19 2008-07-16
应力
拉伸度
第二章 螺栓连接的方式
扭矩
< 30 度
硬连接
< 30 度
贴合点
角度
扭矩
> 720 度
软连接
> 720 度
贴合点
扭矩
2019年6月17日
6/11
第一章 拧紧基本术语与原理 螺栓连接件中的力
张力 抗张力
夹紧力
剪切力
张力
剪切力 抗张力
第一章 拧紧基本术语与原理
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单 The 50-40-10 规则
螺栓头下摩擦力50%
夹紧力10%
螺纹副中摩擦力40%
扭矩
• 90% 的扭矩被摩擦力消耗 • 只有10%的扭矩转化为夹紧力
最终拧紧
拧紧过程的可接受范围
最终扭矩和角度值 必须落在这一区域
拧紧角度值 (o)
16
扭矩 [Nm]
准备
拧入
多 阶 段 拧 紧
拧紧
角度 [°]
扭矩 [Nm]
准备
拧紧 1
拆卸
拧紧 2
为 了 减 少 应 力 影 响
拆 卸 后 再 拧 紧 方 法 ，
角度 [°]
第四章 扭矩的控制方法
根据拉伸-屈服极限的关系图，常用的扭矩控制方法 有五种 （1）扭矩控制法（T） （2）扭矩-转角控制法（TA） （3）屈服点控制法（TG） （4）质量保证法（QA） （5）扭矩斜率法
塑性范围
螺栓失效
极限抗拉强度
破坏点
应力 N/mm²
抗拉强度
屈服强度极限
75 %
失效
屈服 弹性区
抗拉强度极限
应变
19 2008-07-16
应力
拉伸度
第二章 螺栓连接的方式
扭矩
< 30 度
硬连接
< 30 度
贴合点
角度
扭矩
> 720 度
软连接
> 720 度
贴合点
扭矩
2019年6月17日
6/11
第一章 拧紧基本术语与原理 螺栓连接件中的力
张力 抗张力
夹紧力
剪切力
张力
剪切力 抗张力
第一章 拧紧基本术语与原理
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单 The 50-40-10 规则
螺栓头下摩擦力50%
夹紧力10%
螺纹副中摩擦力40%
扭矩
• 90% 的扭矩被摩擦力消耗 • 只有10%的扭矩转化为夹紧力
最终拧紧
拧紧过程的可接受范围
最终扭矩和角度值 必须落在这一区域
拧紧角度值 (o)
16
扭矩 [Nm]
准备
拧入
多 阶 段 拧 紧
拧紧
角度 [°]
扭矩 [Nm]
准备
拧紧 1
拆卸
拧紧 2
为 了 减 少 应 力 影 响
拆 卸 后 再 拧 紧 方 法 ，
角度 [°]
第四章 扭矩的控制方法
根据拉伸-屈服极限的关系图，常用的扭矩控制方法 有五种 （1）扭矩控制法（T） （2）扭矩-转角控制法（TA） （3）屈服点控制法（TG） （4）质量保证法（QA） （5）扭矩斜率法
扭矩的普及知识培训
版权所有不得盗版
6
四、静态、动态扭矩的关系（分布特性比较）螺纹副联接件的状态 硬连接上的扭矩特性比较：
内部文件，注意保密
2015年3月2号V1
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7
四、静态、动态扭矩的关系（分布特性比较）螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
硬连接上由于较高的静态摩擦里，静态扭矩可能比动态扭矩要高。 下图中倒V的拐点即是扭力扳手测得的硬连接上的静态扭矩。
2015年3月2号V1
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25
六、现阶段装配扭矩控制优选方法的状态
内部文件，注意保密
3）计算动态扭矩范围 用电动拧紧机自测值绘制X-R图，用3S计算上下限，分别将初始设定值的调 整值与上下限设置为电动拧紧机的中心扭矩和上下限。进一步计算得到设备 的Cpk值。（此步得到的拧紧机目标值与上下限与目前实际操作不同）。
内部文件，注意保密
静态扭矩的测取前提：
• 如有使用电动拧紧机拧紧，则电动拧紧机的机器能力指数Cm，Cmk必 须达到1.67或更高，即务必经过设备能力验证，要求过程能力指数Cpk 大于等于1.33。
2015年3月2号V1
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12
五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
内部文件，注意保密
静态扭矩和动态扭矩的区别： • 静态扭矩和动态扭矩关系取决于：拧紧工具，拧紧策略，连接状态，
操作人员，静态扭矩测量工具等。 • 静态扭矩值得分布特性与装配工序的拧紧扭矩特性相比有很大差别。 • 不能、也不必要把测得的扭矩值与图纸或工艺上的额定值或控制值
相联系。
2015年3月2号V1
用定扭风扳机拧紧（此时不接扭矩测试仪），用数显扳手测量（精度± 3%） 测扭，中间串接扭矩测试仪，同时记录两种扭矩值，用数显扳手测取平均值 与设计扭矩中间值98比较，如偏小10Nm，则提高初始扭矩设定值至145Nm， 记录初始设定值的修正值。
拧紧扭矩知识_图文
定义，当其斜率下到最大值的二分之一时），说明已达到屈服点（即图7中的Q 点），立即发出停止拧紧信号。
4.3 屈服点控制法
屈服点法利用了材料从弹性变形区向塑性变形区过渡时的特性，但是屈服点法 同样要进行严格的试验或检测，以防螺栓和螺纹损坏或断裂。
在屈服点控制法中，预紧力的大小主要取决于紧固件的屈服强度，因此能得到 较大的预紧力，预紧力的离散度也较小，而且预紧力不受摩擦系数变化的影响 。
*
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第一章 拧紧基本术语与原理 螺栓连接件中的力
张力 抗张力
夹紧力
剪切力
张力
剪切力 抗张力
第一章 拧紧基本术语与原理
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单 The 50-40-10 规则
螺栓头下摩擦力50%
螺纹副中摩擦力40%
扭矩
• 90% 的扭矩被摩擦力消耗 • 只有10%的扭矩转化为夹紧力
15 2008-07-16
根据拉伸-屈服极限的关系图，常用的扭矩控制方法 有五种 （1）扭矩控制法（T） （2）扭矩-转角控制法（TA） （3）屈服点控制法（TG） （4）质量保证法（QA） （5）扭矩斜率法
19
4.1 扭矩控制法
1. 扭矩控制法
拧紧螺栓至设定的扭矩后，拧紧控制机构 停止动作，其优点是较为简便，而且扭矩 容易复验。
111.1 1.4 4.1
数据分析
软连接
静态扭矩低于动态扭矩
装配 (动态) 100.2 100.5 100.7 100.3 100.4 100.8 100.5 100.2 100.2 100.4
均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
100.42 0.21 0.63
手测 (静态) 88 84 92 86 90 88 86 85 84 84
4.3 屈服点控制法
屈服点法利用了材料从弹性变形区向塑性变形区过渡时的特性，但是屈服点法 同样要进行严格的试验或检测，以防螺栓和螺纹损坏或断裂。
在屈服点控制法中，预紧力的大小主要取决于紧固件的屈服强度，因此能得到 较大的预紧力，预紧力的离散度也较小，而且预紧力不受摩擦系数变化的影响 。
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第一章 拧紧基本术语与原理 螺栓连接件中的力
张力 抗张力
夹紧力
剪切力
张力
剪切力 抗张力
第一章 拧紧基本术语与原理
施加的扭矩并不象夹紧力那么简单 The 50-40-10 规则
螺栓头下摩擦力50%
螺纹副中摩擦力40%
扭矩
• 90% 的扭矩被摩擦力消耗 • 只有10%的扭矩转化为夹紧力
15 2008-07-16
根据拉伸-屈服极限的关系图，常用的扭矩控制方法 有五种 （1）扭矩控制法（T） （2）扭矩-转角控制法（TA） （3）屈服点控制法（TG） （4）质量保证法（QA） （5）扭矩斜率法
19
4.1 扭矩控制法
1. 扭矩控制法
拧紧螺栓至设定的扭矩后，拧紧控制机构 停止动作，其优点是较为简便，而且扭矩 容易复验。
111.1 1.4 4.1
数据分析
软连接
静态扭矩低于动态扭矩
装配 (动态) 100.2 100.5 100.7 100.3 100.4 100.8 100.5 100.2 100.2 100.4
均值 标准偏差 (Sigma) 3 Sigma
100.42 0.21 0.63
手测 (静态) 88 84 92 86 90 88 86 85 84 84
培训-总装车间装配线扭矩控制讲义
任人等。
对保养计划执行情况进行记录 和回顾，确保各项保养工作按
时完成。
分析保养过程中发现的问题， 提出改进措施并及时实施。
定期对扭矩控制器进行全面检 查，确保其性能稳定可靠。
耗材更换周期建议
根据扭矩传感器和连接部件的磨损情 况，建议每6个月更换一次。
对于经常使用的扭矩扳手等工具，建 议每年进行一次校准和维修。
定期开展针对扭矩控制的培训课程和技能竞赛，提高员工对扭矩控制 的理解和操作技能水平。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
案例三
某航空航天企业扭矩控制系统应用。该系统应用于飞机发动机装配过程 中，实现了对发动机叶片等关键部件的扭矩高精度控制，确保了发动机 的性能和安全性。
04 现场操作规范与注意事项
设备启动前检查项目清单
电源系统检查
确认电源插头插好，电 源线无破损，电源开关
处于关闭状态。
传动系统检查
检查传动皮带、链条等 是否松弛或破损，确保
培训-总装车间装配线扭矩控制讲 义
目 录
• 扭矩控制基本概念与原理 • 总装车间装配线扭矩控制需求分析 • 扭矩控制系统设计与实践 • 现场操作规范与注意事项 • 维护保养策略与周期安排 • 效果评估与持续改进方向
01 扭矩控制基本概念与原理
扭矩定义及作用
扭矩定义
扭矩是使物体发生转动的一种特 殊的力矩，等于力和力臂的乘积 。
针对现有扭矩控制算法存在的问题，研究并应用更先进的控制算法， 提高扭矩控制精度和稳定性。
提升设备性能
对扭矩控制设备进行升级改造，提高设备的耐用性、抗干扰能力和自 适应能力。
完善数据采集与分析系统
增加数据采集点、提高数据采集频率和精度，同时优化数据分析模型， 提升评估结果的准确性和时效性。
对保养计划执行情况进行记录 和回顾，确保各项保养工作按
时完成。
分析保养过程中发现的问题， 提出改进措施并及时实施。
定期对扭矩控制器进行全面检 查，确保其性能稳定可靠。
耗材更换周期建议
根据扭矩传感器和连接部件的磨损情 况，建议每6个月更换一次。
对于经常使用的扭矩扳手等工具，建 议每年进行一次校准和维修。
定期开展针对扭矩控制的培训课程和技能竞赛，提高员工对扭矩控制 的理解和操作技能水平。
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案例三
某航空航天企业扭矩控制系统应用。该系统应用于飞机发动机装配过程 中，实现了对发动机叶片等关键部件的扭矩高精度控制，确保了发动机 的性能和安全性。
04 现场操作规范与注意事项
设备启动前检查项目清单
电源系统检查
确认电源插头插好，电 源线无破损，电源开关
处于关闭状态。
传动系统检查
检查传动皮带、链条等 是否松弛或破损，确保
培训-总装车间装配线扭矩控制讲 义
目 录
• 扭矩控制基本概念与原理 • 总装车间装配线扭矩控制需求分析 • 扭矩控制系统设计与实践 • 现场操作规范与注意事项 • 维护保养策略与周期安排 • 效果评估与持续改进方向
01 扭矩控制基本概念与原理
扭矩定义及作用
扭矩定义
扭矩是使物体发生转动的一种特 殊的力矩，等于力和力臂的乘积 。
针对现有扭矩控制算法存在的问题，研究并应用更先进的控制算法， 提高扭矩控制精度和稳定性。
提升设备性能
对扭矩控制设备进行升级改造，提高设备的耐用性、抗干扰能力和自 适应能力。
完善数据采集与分析系统
增加数据采集点、提高数据采集频率和精度，同时优化数据分析模型， 提升评估结果的准确性和时效性。
力扭矩压力的测量培训
详细描述
压力是一个标量，表示物体单位面积上所受的正压力。它的大小等于施加在物体 上的力除以受力面积。压力可以由重力、弹性形变、流体动压等产生。在气体或 液体中，压力与流体的密度和速度有关。
02 力、扭矩、压力的测量工具
力测量工具
01
02
03
测力计
用于测量力的仪器，根据 力的作用原理，可分为弹 簧测力计、电子测力计等 。
04 力、扭矩、压力测量的应用场景
力测量的应用场景
01
工业生产
在生产线中，力是重要的参数之一，对产品的质量、生产效率和安全性
都有影响。通过力测量，可以监测和控制生产过程中的力，确保生产过
程的稳定性和产品质量。
02
交通运输
在交通运输领域，力测量对于车辆和船舶的性能优化、安全性和稳定性
至关重要。例如，对汽车发动机的输出扭矩进行测量，可以评估车辆的
力扭矩压力的测量培训
• 力、扭矩、压力的基本概念 • 力、扭矩、压力的测量工具 • 力、扭矩、压力的测量方法
• 力、扭矩、压力测量的应用场景 • 力、扭矩、压力测量的注意事项
01 力、扭矩、压力的基本概念
力
总结词
力是物体之间的相互作用，是改变物体运动状态的原因。
详细描述
力是一个矢量，具有大小和方向两个基本属性。根据牛顿第 三定律，力是物体之间的相互作用，作用力和反作用力大小 相等、方向相反。力可以改变物体的运动状态，包括速度和 加速度。
测量精度
选择具有足够测量精度的压力 测量仪器，以确保测量结果的 准确性。
校准
定期对压力测量仪器进行校准 ，以确保其准确性。
环境因素
注意环境因素（如温度、湿度 、压力等）对压力测量的影响 ，尽量在恒定环境下进行测量
压力是一个标量，表示物体单位面积上所受的正压力。它的大小等于施加在物体 上的力除以受力面积。压力可以由重力、弹性形变、流体动压等产生。在气体或 液体中，压力与流体的密度和速度有关。
02 力、扭矩、压力的测量工具
力测量工具
01
02
03
测力计
用于测量力的仪器，根据 力的作用原理，可分为弹 簧测力计、电子测力计等 。
04 力、扭矩、压力测量的应用场景
力测量的应用场景
01
工业生产
在生产线中，力是重要的参数之一，对产品的质量、生产效率和安全性
都有影响。通过力测量，可以监测和控制生产过程中的力，确保生产过
程的稳定性和产品质量。
02
交通运输
在交通运输领域，力测量对于车辆和船舶的性能优化、安全性和稳定性
至关重要。例如，对汽车发动机的输出扭矩进行测量，可以评估车辆的
力扭矩压力的测量培训
• 力、扭矩、压力的基本概念 • 力、扭矩、压力的测量工具 • 力、扭矩、压力的测量方法
• 力、扭矩、压力测量的应用场景 • 力、扭矩、压力测量的注意事项
01 力、扭矩、压力的基本概念
力
总结词
力是物体之间的相互作用，是改变物体运动状态的原因。
详细描述
力是一个矢量，具有大小和方向两个基本属性。根据牛顿第 三定律，力是物体之间的相互作用，作用力和反作用力大小 相等、方向相反。力可以改变物体的运动状态，包括速度和 加速度。
测量精度
选择具有足够测量精度的压力 测量仪器，以确保测量结果的 准确性。
校准
定期对压力测量仪器进行校准 ，以确保其准确性。
环境因素
注意环境因素（如温度、湿度 、压力等）对压力测量的影响 ，尽量在恒定环境下进行测量
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•
硬连接---拧紧扭转小于30度即可达到目标扭矩值的连接。
中性连接（过渡连接）—指介于软联接和硬联接之间的连接。
2015年3月2号V1
版权所有不得盗版
3
三、动态、静态扭矩的基本概念螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
由于螺纹连接件有软连接、中间连接和硬连接的
区别，有拧不足和拧过度两种不正常状态，故仍按紧
2015年3月2号V1
版权所有不得盗版
23
六、现阶段装配扭矩控制优选方法的状态
内部文件，注意保密
来源于设计图纸，但需在实践中验证， 可能不同于设计 设置初始扭 矩开始监测 用SPC方法取得 自己的静态扭矩 监控点 获得动、静态扭 矩对照表，用作 控制范围 制定静态扭矩检 测规范
主要控制手段，用拧紧机+拧紧 策略控制
2015年3月2号V1
版权所有不得盗版
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六、现阶段装配扭矩控制优选方法的状态
内部文件，注意保密
3）计算动态扭矩范围 用电动拧紧机自测值绘制X-R图，用3S计算上下限，分别将初始设定值的调 整值与上下限设置为电动拧紧机的中心扭矩和上下限。进一步计算得到设备 的Cpk值。（此步得到的拧紧机目标值与上下限与目前实际操作不同）。 4）得到动态、静态扭矩对照表。 用数显扳手连续测取125点拧紧后的静态扭矩值，结合SPC方法绘制X-R图， 用3S计算上下限，得到静态扭矩的范围，汇总第4步得到的动态扭矩范围， 可得到动态扭矩（点）与静态扭矩（范围）的对应关系。
6
四、静态、动态扭矩的关系（分布特性比较）螺纹副联接件的状态 硬连接上的扭矩特性比较：
内部文件，注意保密
2015年3月2号V1
版权所有不得盗版
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四、静态、动态扭矩的关系（分布特性比较）螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
硬连接上由于较高的静态摩擦里，静态扭矩可能比动态扭矩要高。 下图中倒V的拐点即是扭力扳手测得的硬连接上的静态扭矩。
内部文件，注意保密
如有使用电动拧紧机拧紧，则电动拧紧机的机器能力指数Cm，Cmk必 须达到1.67或更高，即务必经过设备能力验证，要求过程能力指数Cpk 大于等于1.33。
2015年3月2号V1
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12
五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态 测量静态扭矩的操作方法：
内部文件，注意保密
内部文件，注意保密
2015年3月2号V1
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
静态扭矩的测量方法： • • 方法1---工序间测量，需在装配完成后30分钟内完成测量。 方法2---负载后测量。
2015年3月2号V1
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态 静态扭矩的测取前提： •
内部文件，注意保密
扭矩的普及知识
2015年3月2号V1
内部文件，注意保密
1
一、螺纹副连接件的状态
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二、ISO5393 对螺纹副连接件状态的规定
三、动态、静态扭矩的基本概念 四、动态、静态扭矩的关系 五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围
六、现阶段装配扭矩控制优选方法
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一、螺纹副连接件的状态螺纹副联接件的状态
2015年3月2号V1
版权所有不得盗版
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四、静态、动态扭矩的关系
内部文件，注意保密
来源于设计图纸，但需在实践中 验证，可能不同于设计
主要控制手段，用拧紧机+拧紧 策略控制
拧紧过程
一种检测监控手段，用数显扳手 +测量方法控制
2015年3月2号V1
版权所有不得盗版
5
四、静态、动态扭矩的关系螺纹副联接件的状态
• • •
方法1 方法2 方法3
咔哒扳手法 返松法 标记法
•
• •
方法4
方法5 方法6
拧紧法（T）
move on 法（用小角度（2-4度）反推所需扭矩） 瞬时松动法（break away）（atlas专利）
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
•
改变设计: 改变材料„
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
静态扭矩衰减过大的解决方案（例）： • • • 工位：轮胎螺母拧紧，副驾座拧紧，U型螺栓拧紧„ 衰减过大原因：特殊涂层，软连接，U型螺栓盖板弧高„ 解决方法:PM dyna tork策略（即预置零速保持扭矩策略），预加大扭矩策 略（上限增大10-15%），返松后再次拧紧策略，直接再次拧紧策略„
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
如何评价静态扭矩：
2、 SPC法：
• 通过采集至少100个（一般125个）实际扭矩测量值，然后借助
于统计分析的方法。求出标准偏差S。再根据不同用户的情况， 以± 2S和± 3 S作为控制范围的上下极限。用作检验、评价螺 栓连接效果。后续监控扭矩值必须落在设定的界限范围之内。 控制极限=AVG ± 2S/ 3 S。
固过程的扭矩控制来对拧紧结果进行控制就不够准确。 要精确控制，需了解以下概念：
•
动态扭矩---指在拧紧的同时实时在线测量的扭矩，排
除了人为的因数/失误，可更好地反应与夹紧力之间 的关系。北美车企（如GM）只提倡动态扭矩。
•
静态扭矩---指对已施加扭矩的联接件在拧紧方向上继
续施加360度以内的力矩（旋转不能超过360度），直 至紧固件刚好开始转动为止时测得的摩擦扭矩。“静 态”就是指测量传感器的弹性体不参与相对运动。欧 洲车企一般动态扭矩和静态扭矩均提倡使用。
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2
二、ISO5393 对螺纹副联接件状态的规定螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
ISO5393“螺纹紧固件用旋转式气动装配工具性能试验方 法”（国标对应版本为GB/T26547-2011)提及：
• 软连接---拧紧扭转角度大于2圈才能达到目标扭矩值的连接。
•
零速度扭矩保持快速拧紧
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副螺纹副联接件的状态
• 改变工艺拧紧措施： 使用转角法控制拧紧，即拧紧规范=门槛力矩+拧紧角度。
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六、现阶段装配扭矩控制优选方法的状态
内部文件，注意保密
2、使用油压脉冲定扭风扳机（不含离合器式）的拧紧初始扭矩值设定： 1）根据连接状态、拧紧机拧紧精度计算初始扭矩设定值 例：某连接螺栓M12X1.25，扭矩范围：94-102Nm（设计扭矩中间值98Nm）， 计算：102NmX1.3（拧紧机精度± 15%）=135Nm，以此扭矩值设置定扭风扳机。 2）用实测扭矩校准扭矩初始设定值。 用定扭风扳机拧紧（此时不接扭矩测试仪），用数显扳手测量（精度± 3%） 测扭，中间串接扭矩测试仪，同时记录两种扭矩值，用数显扳手测取平均值 与设计扭矩中间值98比较，如偏小10Nm，则提高初始扭矩设定值至145Nm， 记录初始设定值的修正值。
工具、策略优先级 增大方向
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
分别认帽，同步快速拧紧
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8
四、静态、动态扭矩的关系（分布特性比较）螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
软连接上的扭矩特性比较：软连接上的扭矩较动态扭矩要偏小，原因 是衰减，VDI2230里即有系统计算衰减扭矩的方法。
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9
四、静态、动态扭矩的关系 影响静态扭矩和动态扭矩关系的因素
内部文件，注意保密
汽车装配过程装配中，螺纹副连接件装配扭矩直接影响整车质量和可
靠性。而连接件的状态对扭矩精度的获得又有重要影响。根据影响程度，可
区分为以下3种： • 软连接---指连接件本身比较软或者连接件中间存在橡胶件等弹性元件，存在 扭矩衰减（容易拧不足）。 • 硬连接---指连接件硬度比较大，是刚性的且结合面光滑贴合好的连接。连接 间一般无扭矩衰减，但可能有扭矩反冲（容易拧过）。 • 中性连接—指介于软联接和硬联接之间的连接，一般无扭矩衰减和反冲。
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六、现阶段装配扭矩控制优选方法的状态
内部文件，注意保密
1、初始设置1个 较小的扭矩
2、检查残余扭矩
5、用固定式静态 测扭仪测取工具 扭矩
3、残余扭 矩如果太低
4、缓慢增加扭矩
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内部文件，注意保密
谢谢
硬连接---拧紧扭转小于30度即可达到目标扭矩值的连接。
中性连接（过渡连接）—指介于软联接和硬联接之间的连接。
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3
三、动态、静态扭矩的基本概念螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
由于螺纹连接件有软连接、中间连接和硬连接的
区别，有拧不足和拧过度两种不正常状态，故仍按紧
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六、现阶段装配扭矩控制优选方法的状态
内部文件，注意保密
来源于设计图纸，但需在实践中验证， 可能不同于设计 设置初始扭 矩开始监测 用SPC方法取得 自己的静态扭矩 监控点 获得动、静态扭 矩对照表，用作 控制范围 制定静态扭矩检 测规范
主要控制手段，用拧紧机+拧紧 策略控制
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六、现阶段装配扭矩控制优选方法的状态
内部文件，注意保密
3）计算动态扭矩范围 用电动拧紧机自测值绘制X-R图，用3S计算上下限，分别将初始设定值的调 整值与上下限设置为电动拧紧机的中心扭矩和上下限。进一步计算得到设备 的Cpk值。（此步得到的拧紧机目标值与上下限与目前实际操作不同）。 4）得到动态、静态扭矩对照表。 用数显扳手连续测取125点拧紧后的静态扭矩值，结合SPC方法绘制X-R图， 用3S计算上下限，得到静态扭矩的范围，汇总第4步得到的动态扭矩范围， 可得到动态扭矩（点）与静态扭矩（范围）的对应关系。
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四、静态、动态扭矩的关系（分布特性比较）螺纹副联接件的状态 硬连接上的扭矩特性比较：
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四、静态、动态扭矩的关系（分布特性比较）螺纹副联接件的状态
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硬连接上由于较高的静态摩擦里，静态扭矩可能比动态扭矩要高。 下图中倒V的拐点即是扭力扳手测得的硬连接上的静态扭矩。
内部文件，注意保密
如有使用电动拧紧机拧紧，则电动拧紧机的机器能力指数Cm，Cmk必 须达到1.67或更高，即务必经过设备能力验证，要求过程能力指数Cpk 大于等于1.33。
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态 测量静态扭矩的操作方法：
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态
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静态扭矩的测量方法： • • 方法1---工序间测量，需在装配完成后30分钟内完成测量。 方法2---负载后测量。
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态 静态扭矩的测取前提： •
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扭矩的普及知识
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一、螺纹副连接件的状态
1
二、ISO5393 对螺纹副连接件状态的规定
三、动态、静态扭矩的基本概念 四、动态、静态扭矩的关系 五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围
六、现阶段装配扭矩控制优选方法
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一、螺纹副连接件的状态螺纹副联接件的状态
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四、静态、动态扭矩的关系
内部文件，注意保密
来源于设计图纸，但需在实践中 验证，可能不同于设计
主要控制手段，用拧紧机+拧紧 策略控制
拧紧过程
一种检测监控手段，用数显扳手 +测量方法控制
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四、静态、动态扭矩的关系螺纹副联接件的状态
• • •
方法1 方法2 方法3
咔哒扳手法 返松法 标记法
•
• •
方法4
方法5 方法6
拧紧法（T）
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21
五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副螺纹副联接件的状态
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改变设计: 改变材料„
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副螺纹副联接件的状态
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静态扭矩衰减过大的解决方案（例）： • • • 工位：轮胎螺母拧紧，副驾座拧紧，U型螺栓拧紧„ 衰减过大原因：特殊涂层，软连接，U型螺栓盖板弧高„ 解决方法:PM dyna tork策略（即预置零速保持扭矩策略），预加大扭矩策 略（上限增大10-15%），返松后再次拧紧策略，直接再次拧紧策略„
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
如何评价静态扭矩：
2、 SPC法：
• 通过采集至少100个（一般125个）实际扭矩测量值，然后借助
于统计分析的方法。求出标准偏差S。再根据不同用户的情况， 以± 2S和± 3 S作为控制范围的上下极限。用作检验、评价螺 栓连接效果。后续监控扭矩值必须落在设定的界限范围之内。 控制极限=AVG ± 2S/ 3 S。
固过程的扭矩控制来对拧紧结果进行控制就不够准确。 要精确控制，需了解以下概念：
•
动态扭矩---指在拧紧的同时实时在线测量的扭矩，排
除了人为的因数/失误，可更好地反应与夹紧力之间 的关系。北美车企（如GM）只提倡动态扭矩。
•
静态扭矩---指对已施加扭矩的联接件在拧紧方向上继
续施加360度以内的力矩（旋转不能超过360度），直 至紧固件刚好开始转动为止时测得的摩擦扭矩。“静 态”就是指测量传感器的弹性体不参与相对运动。欧 洲车企一般动态扭矩和静态扭矩均提倡使用。
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二、ISO5393 对螺纹副联接件状态的规定螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
ISO5393“螺纹紧固件用旋转式气动装配工具性能试验方 法”（国标对应版本为GB/T26547-2011)提及：
• 软连接---拧紧扭转角度大于2圈才能达到目标扭矩值的连接。
•
零速度扭矩保持快速拧紧
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• 改变工艺拧紧措施： 使用转角法控制拧紧，即拧紧规范=门槛力矩+拧紧角度。
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六、现阶段装配扭矩控制优选方法的状态
内部文件，注意保密
2、使用油压脉冲定扭风扳机（不含离合器式）的拧紧初始扭矩值设定： 1）根据连接状态、拧紧机拧紧精度计算初始扭矩设定值 例：某连接螺栓M12X1.25，扭矩范围：94-102Nm（设计扭矩中间值98Nm）， 计算：102NmX1.3（拧紧机精度± 15%）=135Nm，以此扭矩值设置定扭风扳机。 2）用实测扭矩校准扭矩初始设定值。 用定扭风扳机拧紧（此时不接扭矩测试仪），用数显扳手测量（精度± 3%） 测扭，中间串接扭矩测试仪，同时记录两种扭矩值，用数显扳手测取平均值 与设计扭矩中间值98比较，如偏小10Nm，则提高初始扭矩设定值至145Nm， 记录初始设定值的修正值。
工具、策略优先级 增大方向
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五、静态扭矩的测取前提、方法和适用范围螺纹副螺纹副联接件的状态
内部文件，注意保密
分别认帽，同步快速拧紧
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8
四、静态、动态扭矩的关系（分布特性比较）螺纹副联接件的状态
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软连接上的扭矩特性比较：软连接上的扭矩较动态扭矩要偏小，原因 是衰减，VDI2230里即有系统计算衰减扭矩的方法。
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9
四、静态、动态扭矩的关系 影响静态扭矩和动态扭矩关系的因素
内部文件，注意保密
汽车装配过程装配中，螺纹副连接件装配扭矩直接影响整车质量和可
靠性。而连接件的状态对扭矩精度的获得又有重要影响。根据影响程度，可
区分为以下3种： • 软连接---指连接件本身比较软或者连接件中间存在橡胶件等弹性元件，存在 扭矩衰减（容易拧不足）。 • 硬连接---指连接件硬度比较大，是刚性的且结合面光滑贴合好的连接。连接 间一般无扭矩衰减，但可能有扭矩反冲（容易拧过）。 • 中性连接—指介于软联接和硬联接之间的连接，一般无扭矩衰减和反冲。
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28
六、现阶段装配扭矩控制优选方法的状态
内部文件，注意保密
1、初始设置1个 较小的扭矩
2、检查残余扭矩
5、用固定式静态 测扭仪测取工具 扭矩
3、残余扭 矩如果太低
4、缓慢增加扭矩
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