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常用的扭矩控制方法有哪些
常用的扭矩控制方法有哪些
根據(jù)拉伸-屈服極限的關(guān)系圖，常用的扭矩控制方法有五種
（1）扭矩控制法（T）
（2）扭矩-轉(zhuǎn)角控制法（TA）
（3）屈服點控制法（TG）
（4）質(zhì)量保證法（QA）
（5）扭矩斜率法
擰緊螺栓至設(shè)定的扭矩后，擰緊控制機構(gòu)停止動作，其優(yōu)點是較為簡便，而且扭矩容易復(fù)驗。
目前大多數(shù)非關(guān)鍵部位的螺紋聯(lián)接仍使用扭矩法。
扭矩/轉(zhuǎn)角控制法
扭矩—轉(zhuǎn)角控制法是在扭矩控制法上發(fā)展起來的，應(yīng)用這種方法，首先是把螺栓擰到一個不大的扭矩后，再從此點始，擰一個規(guī)定的轉(zhuǎn)角的控制方法。它是基于的一定轉(zhuǎn)角，使螺栓產(chǎn)生一定的軸向伸長及連接件被壓縮，其結(jié)果產(chǎn)生一定的螺栓軸向預(yù)緊力的關(guān)系。應(yīng)用這種方法擰緊時，設(shè)置初始扭矩（Ts）的目的是在于把螺栓或螺母擰到緊密接觸面上，并克服開始時的一些如表面凸凹不平等不均勻因素。而螺栓軸向預(yù)緊力主要是在后面的轉(zhuǎn)角中獲得的。從圖5中可見，摩擦阻力（圖中以摩擦系數(shù)表示的）的不同僅影響測量轉(zhuǎn)角的起點，并將其影響延續(xù)到*后。而在計算轉(zhuǎn)角之后，摩擦阻力對其的影響已不復(fù)存在，故其對螺栓軸向預(yù)緊力影響不大。因此，其精度比單純的擰矩法高。從圖5可見，扭矩—轉(zhuǎn)角控制法對螺栓軸向預(yù)緊力精度影響*大的是測量轉(zhuǎn)角的起點，即圖中TS所對應(yīng)的S1（或S2）點。因此，為了獲得較高的擰緊精度，應(yīng)注意對S點的研究。
在于：扭矩控制法通常將*大螺栓軸向預(yù)緊
力限定在螺栓彈性極限的90％處，即圖6中Y點處；而扭矩-轉(zhuǎn)角控制法一般以Y-M區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)，*理想的是控制在屈服點偏后。扭矩—轉(zhuǎn)角控制法螺栓軸向預(yù)緊力的精度是非常高的，通過圖6即可看出，同樣的轉(zhuǎn)角誤差在其朔性區(qū)的螺栓軸向預(yù)緊力誤差ΔF2比彈性區(qū)的螺栓軸向預(yù)緊力誤差ΔF1要小得多。
應(yīng)用轉(zhuǎn)角法，螺栓的負荷可以在它的彈性變形范圍內(nèi)，也可以進入塑性變形范圍，大多數(shù)廠家用轉(zhuǎn)角法一般在塑性區(qū)。如果螺栓要進入塑性變形范圍，一定要進行嚴(yán)格的試驗或檢測。
優(yōu)點：受摩擦系數(shù)影響較小，可得到比較高的預(yù)緊力且預(yù)緊力的離散度較小。
缺點：需要做大量的實驗和分析工作，而且?guī)缀鯚o法復(fù)驗，如果用扭力扳手來復(fù)驗的話，預(yù)緊力可能會超過原先的設(shè)定值。
屈服點控制法是把螺栓擰緊至屈服點后，停止擰緊的一種方法。它是利用材料屈服的現(xiàn)象而發(fā)展起來的一種高精度的擰緊方法。這種控制方法，是通過對擰緊的扭矩/轉(zhuǎn)角曲線斜率的連續(xù)計算和判斷來確定屈服點的。螺栓在擰緊的過程中，其扭矩/轉(zhuǎn)角的變化曲線見圖7。真正的擰緊開始時，斜率上升很
快，之后經(jīng)過簡短的變緩后而保持恒定（a_b區(qū)間）。過b點后，其斜率經(jīng)簡短的緩慢下降后，又快速下降。當(dāng)率下降一定值時（一般定義，當(dāng)其斜率下到*大值的二分之一時），說明已達到屈服點（即圖7中的Q點），立即發(fā)出停止擰緊信號。
屈服點法利用了材料從彈性變形區(qū)向塑性變形區(qū)過渡時的特性，但是屈服點法同樣要進行嚴(yán)格的試驗或檢測，以防螺栓和螺紋損壞或斷裂。
在屈服點控制法中，預(yù)緊力的大小主要取決于緊固件的屈服強度，因此能得到較大的預(yù)緊力，預(yù)緊力的離散度也較小，而且預(yù)緊力不受摩擦系數(shù)變化的影響。
屈服點控制法要求對零件表面進行嚴(yán)格的處理，任何打滑和阻滯現(xiàn)象都會使扭矩/轉(zhuǎn)角曲線偏離正常的范圍從而使控制系統(tǒng)發(fā)出錯誤警告。此外對螺栓的要求也非常高：
緊固必須是專門為屈服點擰緊設(shè)計的
螺栓能達到塑性延伸
螺紋摩擦必須明顯小于頭部下方的摩擦
螺栓頭和螺紋的材料不允許變形
（4）質(zhì)量保證法
質(zhì)量保證法是通過測量螺栓的伸長量來確定是否達到屈服點的一種控制方法，雖然每一個螺栓的屈服強度不一致，也會給擰緊帶來誤差，但其誤
差一般都非常小。
在螺栓伸長法中所采取的測量螺栓伸長量的方法，一般是用超聲波測量，超聲波的回聲頻率隨螺栓的伸長而加大，所以，一定的回聲頻率就代表
了一定的伸長量。圖11就是螺栓伸長法的原理，
由于螺栓在擰緊和擰松時，用超聲儀所測得的回聲頻率隨螺栓的擰緊（伸長）和擰松（減小伸長量）而發(fā)生變化的曲線并不重合，
同一螺栓軸向預(yù)緊力的上升頻率低于下降頻率。這樣，在用來測量螺栓的屈服點時應(yīng)予以注意。該法已在日本的生產(chǎn)中得到應(yīng)用。
扭矩斜率法是以扭矩-轉(zhuǎn)角曲線中的扭矩斜率值的變化作為指標(biāo)對初始預(yù)緊力進行控制的一種方法。該擰緊方法通常把螺栓的屈服緊固軸力作為控制初始預(yù)緊力的目標(biāo)值。該擰緊方法一般在螺栓初始預(yù)緊力離散度要求較小并且可*大限度地利用螺栓強度的情況下使用。但是由于該擰緊方法對初始預(yù)緊力的控制與塑性區(qū)的轉(zhuǎn)角法基本相同，所以，需要對螺栓的屈服點進行嚴(yán)格的控制。該擰緊方法與塑性區(qū)的轉(zhuǎn)角法相比，螺栓的塑性即反復(fù)使用等方面出現(xiàn)的問題較少，有一定的優(yōu)勢，但是，緊固工具比較復(fù)雜，也比較昂貴。
使用測力扳手時可能會出現(xiàn)的問題：
同時受靜態(tài)摩擦力影響
操作者使用不便(生產(chǎn)效率低、人機工程問題)
必須定期校準(zhǔn)
測力扳手的誤差大