網站導航
殘余扭矩的測量方法有哪些
殘余扭矩的測量方法及行業應用指南
一、主要測量方法詳解
1. 再擰緊扭矩法
-
原理：在已擰緊的螺栓上繼續擰緊一個小的角度（通常不超過15°），當螺栓從靜摩擦轉為動摩擦的瞬間，儀表顯示的峰值扭矩即為殘余扭矩值。
-
操作要點：
-
轉角控制精度需在±3%以內，建議配合角度傳感器使用。
-
工具成本可控（數顯扳手價格約3000-8000元），在汽車主機廠裝配線應用率達75%以上。
-
適用場景：生產現場快速檢測，尤其適合硬連接（如發動機連桿螺栓）。
2. 檢測扭矩法
-
原理：通過設定工藝要求的檢測扭矩閾值（Mp），在持續施壓過程中觀察螺栓是否轉動。若施加該扭矩后螺栓未轉動則判定合格。
-
操作要點：
-
檢測扭矩通常設定為設計扭矩的80-90%，需提前進行扭矩-夾緊力標定試驗。
-
尤其適合預涂膠螺栓（如樂泰243膠），可避免破壞已固化的防松膠層。
-
適用場景：膠粘螺栓的專項檢測，如變速箱裝配。
3. 剩余扭矩法（擰松-擰緊法）
-
原理：先逆向旋轉10-30°解除靜摩擦干擾，再正向擰回原位記錄扭矩值。此方法對高摩擦系數連接副（μ≥0.18）的測量誤差比直接測量降低40%。
-
操作要點：
-
操作時間較再擰緊法增加約50%，適用于風電塔筒螺栓等特殊工況。
-
需通過統計方法確定監控范圍（如正態分布的3σ原則）。
-
適用場景：高摩擦系數或軟連接場景的精確測量。
4. 擰松法
-
原理：通過逆向旋轉讀取初始松動扭矩，雖能直接反映軸向預緊力，但會完全破壞原有連接狀態。
-
操作要點：
-
重復擰松三次后螺栓夾緊力衰減達15%，因此只限于用于維修檢測場景。
-
需將讀取的峰值扭矩乘以系數（1.1-1.2）以估算殘余扭矩。
-
適用場景：維修后的快速驗證，如設備維護。
5. 超聲波測量法
-
原理：基于聲彈性效應原理，通過測量縱波傳播時間變化（精度達0.1ns）計算軸向應力。
-
操作要點：
-
夾緊力檢測誤差≤5%，但設備成本超過20萬元，且需要專業耦合劑處理表面。
-
適合航空發動機等高價值部件的實驗室檢測。
-
適用場景：研發階段的高精度測量，如航空航天領域。
6. 其他方法
-
劃線法：在螺栓或螺母頭部與被連接體上劃線確認原始位置，然后松開再擰緊到原位，通過扭矩值計算殘余扭矩。但此方法測量過程不能保證精確性，容易存在質量風險，一般只建議在拆解區域使用。
-
返松法：通過讀取螺栓開始轉動時的瞬時扭矩值，并乘以一個系數（約為1.1至1.2）來估算殘余扭矩。但此方法測量偏差較大，建議在拆解分析時使用。
二、行業應用案例與標準
1. 汽車行業
-
應用案例：某汽車主機廠采用再擰緊法，將換電螺栓重復使用次數從5次提升至50次。通過設定轉角控制精度（±3%以內），并配合角度傳感器使用，確保測量準確性。
-
標準要求：遵循ISO 16047標準，動態扭矩法測量值約為初始緊固扭矩的70-85%時為合格。
2. 航空航天領域
-
應用案例：某航天機構采用超聲波測量法，對航空發動機螺栓進行實驗室檢測，夾緊力檢測誤差≤5%。通過高精度扭矩傳感器（精度達±0.5%）確保飛行安全。
-
標準要求：對關鍵部件連接殘余扭矩測量使用高精度設備，并遵循VDI 2645-part3標準進行數據評估。
3. 建筑行業
-
應用案例：橋梁建設中，每隔一段時間對螺栓連接殘余扭矩進行測量，確保結構安全。采用再擰緊法或檢測扭矩法進行快速檢測，并結合統計方法分析數據趨勢。
-
標準要求：遵循相關建筑規范，對重要結構螺栓進行定期檢測，并記錄測量數據以便后續分析。
4. 風電領域
-
應用案例：某風電企業針對塔筒螺栓，先用再擰緊法初檢，再對5%的樣本進行超聲波復檢，使質量成本降低32%的同時保證了0ppm的泄漏不良率。
-
標準要求：結合工業物聯網的在線測量系統，對風電設備螺栓進行實時監控和預警。
三、測量精度提升的實踐要點
-
工具校準：
-
數顯扳手需每5000次或半年進行標定（參照JJG 707標準）。
-
壓電式傳感器在環境溫度每變化10℃時需重新歸零校正。
-
操作規范：
-
施力速度控制在5-15°/s可有效減少慣性誤差。
-
使用智能扭矩工具（如Atlas Copco的QST系列扳手）動態調整工藝參數，提升裝配質量一致性。
-
數據記錄與分析：
-
測量數據應詳細記錄，包括測量時間、測量位置、測量值等。
-
對測量數據進行統計分析，計算平均值、標準差等參數，并繪制品質趨勢圖以便后續分析。
-
組合檢測策略：
-
對特殊工況或高價值部件，可采用組合檢測策略（如再擰緊法+超聲波法）以提高測量準確性和可靠性。
通過上述方法和實踐要點，可系統化地提升殘余扭矩測量的準確性和效率，確保連接件的安全性和可靠性。
公司信息
訪問官網
我要咨詢
每日熱詞
