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发表于 2010-3-19 14:49:27
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来自： 中国上海
螺钉的拧紧力矩和检验方法 " g- k/ o9 r; M
% O b9 P$ J# g" B1 E, y一颗螺钉仅几分钱，但使用不当，会使装配的机器零部件松动、脱落，从而导致功能失常。本文讨论如下几个问题：不同的螺钉拧紧力矩参考值；怎样检验螺钉拧紧力矩是否合适；螺钉拧紧力矩大小的调整方法和影响螺钉连接质量的因素。
, L7 I' w8 V) b; F , W9 X1 N0 r( q) g; D
一、不同的螺钉拧紧力矩参考值# D4 z: r/ b1 m3 l' r) K
表1摘录和整理于机械设计手册，它是依螺纹连接拧紧力矩计算方法而得，它的计算主要考虑了螺钉螺纹的承受力，即在没有滑牙和拧断螺钉的情况下，从螺钉螺纹的强度考虑，对于电子装配中的静载荷，拧紧力矩要取破坏力矩的0.8：1 以下。
: ]9 ~# ~, N h( M
( o, }: U0 R, |- o$ i, n螺纹类型 螺钉规格（mm） 螺钉拧紧力矩参考值M（N m） 9 M7 {0 r. p" ?6 {* h3 x: C5 T! E
8.8级 10.9级 12.0级
4 `! N3 `' i1 l3 J: X* \粗牙 M2 0.3 0.4 0.45 {4 n& d* e$ E8 @
M2.5 0.6 0.8 0.9
: y/ r% b* d+ R' R2 gM3 1.2 1.5 1.8
/ h' s g/ M/ q& J1 ^M3.5 2.2 2.5 3 ) n+ _; [, E* O9 V' X
M4 3.0 4.4 5.1 ) O0 @9 r. g2 [8 z: _, c% q7 i% S. V
M5 5.9 8.7 10
& { j% z3 }5 m, U% r; G$ i" rM6 10 16 18
2 i6 @& j0 f' W2 {0 T3 W0 lM8 25 36 43 + I, P: }5 n/ g; X9 Z" z9 V
9 q% x4 H# N( o+ g# S
3 c' W' q' {. ?/ K! ^. w7 Z9 V' z
表1：用于金属的普通螺钉拧紧力矩参考值
9 \- b; I' j; n) J2 A5 C注：8.8/10.9/12.0 是螺钉的机械性能等级，未标注的螺钉按低等级取。
# N; ^+ W2 J7 V
' `9 Q; r/ H# L" ~3 D0 W# s 表2摘录和整理于原上海仪表局组织的自攻螺钉攻关组数据和《Mechnical Fastening Plastics》Brayton Lincola 著的书中数据，以及经验值，需要特别说明塑料的自攻螺钉拧紧力矩与塑料的材料和螺纹底孔有很大关系，拧紧力矩更要通过试验来确定。自攻螺钉连接主要考虑的螺母材料的塑料不能滑牙，而且要保证足够的拧紧力矩和破坏力矩之比，大于1：2.5 。& g7 Y; L% \; Q/ w( m* x
( ]8 d2 A& `' T/ T* q' w+ y) Z
螺纹类型 螺钉规格(mm). h/ ?4 F V% p
螺钉拧紧力矩参考值M（N m） 6 x/ _+ F8 U! H; S0 M9 e
挤入型(AB) 切削型(BT)
' x, q& z" r% e0 aGB8280-85 ST 2.2 0.2 0.25
! G- E; U c- {8 B$ |1 jST 2.6 0.25 0.4 7 q2 `& { L$ V+ _% v0 E
ST 2.9 0.3 0.5 9 l6 x- o, u& q' O( `( _ ~9 B
ST 3.5 0.5 0.6 ; Y1 @% l! j% X7 N
ST 3.9 0.6 0.7
9 S2 q+ I+ `& [! Y7 G1 Y+ g/ J
9 P* Z M& Z, p: P3 b! V 表2： 用于塑料的自攻螺钉拧紧力矩参考值
( N" w8 Z6 z1 F3 D' B注 ：表中的螺母材料是塑料 ABS 。: b! w6 v1 M6 K d' o3 D+ C
. B$ U3 ?) X" g2 S: G' S% @二、装配时螺钉拧紧力矩的确定4 Q! k! o7 J. i+ L
螺钉拧紧力矩仅依靠理论计算是不够的，在实际应用中螺钉连接拧紧力矩主要是满足产品在工作、运输中的紧固和防松动。螺钉的紧固和防松动的检验常用振动试验来验证。振动试验可以根据不同的产品，依据国家相关的可靠性、环境试验标准来确定。综上所述，合适的螺钉拧紧力矩的确定，应该是依据表中“螺钉拧紧力矩参考值”，装配一批产品，然后实际观察螺钉是否拧到位，有无螺纹滑牙和损伤，以及拧断螺钉的现象；同时按产品标准做振动试验，螺钉连接不能发生松动现象。
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三、怎样知道和调整装配时螺钉拧紧力矩的大小* z- ]1 T" o9 p
首先，应该用一个力矩测试仪去校验用来装配的电动起子。具体方法是确定螺钉拧紧力矩后，电动起子手工调整大致位置，再用力矩测试仪去校验。
& ?5 ^8 @# C2 V* x对于一些带负载能力不好的便携式电动起子，充电电池电力不足，引起的力矩变化，开始可以用力矩测试仪去校验，后续可以由有经验的工艺技术人员进行手工调整。这样做的主要目的是提高生产的便利性。" W' j7 a% O q9 t) X6 A- B
. }. L8 W0 ?" L6 |7 B' [! \
四、影响螺钉连接质量的相关因素
; M7 P+ A) k7 i$ S ①螺钉拧紧力矩；
# K; r( C5 S# A( F. v/ \ ②防松措施；0 A6 J3 K. w2 z! @& u+ ^5 I
③螺钉的大小；$ G, ]2 @! G/ V- O1 D
④螺钉螺距的大小；+ B$ M4 K G6 C1 n
⑤螺钉的材质，性能等级；8 B) m; ?! @$ L
⑥螺钉的制造精度和热处理水平；
) \4 ]& E% D% t; g2 W6 d% n ⑦螺纹底孔的大小；3 g3 c3 N# z: J% d9 b
⑧螺母螺纹攻丝的质量。
& x) V9 K F& i0 k6 J- Z5 E 从螺钉的选择来说，产品设计图纸和装配工艺（SOP）应该规定上面的要素，比如在设计文件（装配图和BOM中）中螺钉的标注应该包含螺钉的名称、螺钉标准、螺钉的大小、螺钉的性能等级、螺钉的热处理，螺钉的表面处理，如：+ b# I3 A1 x. {% y
% ]; A- ~' R. h( ~, W7 N& m十字槽半沉头螺钉 GB820-85 M3 X8 CU2 （H62） : Y" |8 f* T# |4 a, a4 W$ T
（螺钉的名称） 螺钉标准 螺钉的大小 性能等级 螺钉的材质
; _$ i3 s3 ?6 W$ B. m8 t. z) @# i* T3 K' j' d! D& D9 C
3 m u( K* j2 g0 }( S 螺钉标准的代号中往往已包含了螺钉的材质、螺纹头形、螺纹公差，当不注明某项时，就说明设计者不强调某个参数，可以选缺省值。当对螺钉的颜色有要求时，应特别说明。在装配图的技术要求中或装配工艺（SOP）中应写明螺钉拧紧力矩的值。) Y4 K( X& v. }: a' I, ]
当一个螺钉连接出现质量问题时，可以依据设计图纸和工艺要求，从上述几个方面去分析和处理. |
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发表于 2010-3-19 07:02:49