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荣汕机 年第 期
中小型柴油机强力
螺栓的拧紧力矩
屠宛平
浙江 嘉兴动力机厂
中小型荣油机的强力螺拴包括连杆螺栓 、 主轴
承盖蛛栓 、气缸盖螺栓 螺柱 飞轮螺栓和曲轴平衡
块螺栓等 。 它们的主要特点是
二 螺栓工作条件较恶劣 , 一般既承受静载荷 ,
又承受交变脉冲动载荷 , 还受振动和温度变化等的
作用
在螺栓连接中 , 螺栓需按规定拧到一定的
紧度 , 以保证一定的预紧力
螺拴连接可靠性是柴油机运行可靠性的先
决条件之一 。 螺拴一旦连接松动或断裂 , 将可能发
生严重事故 , 甚至造成机毁人伤
螺栓的材料其有较高的屈服极限 , 常采用
合金钢
螺拴的制造情度 、 粗糙度和热处理等均有
较高的要求
为提高谋 拴的 白锁能力 , 常采用细牙螺
蚊 。
强力螺栓的预紧力与拧紧力矩
强力螺栓连接中应保证一 定的预紧力 预紧力
太大会使螺栓材料屈服 。 产生塑性变形 , 反而使预紧
力减小 , 造成连接松弛 。 还会使被连接件过度变形 ,
使轴承装配 隙减小或影响气缸盖缸垫的密封性
等 预紧力不足会使连杆大头轴承或主轴承接合面
处紧密性下降 , 或使缸盖与机体接合面处漏气 , 并易
使螺栓疲劳损坏 。 柴油机上各强力螺栓应根据其工
作情况作受力分析 , 以确定预紧力大小 , 然后选定符
合要求的某一规格的螺栓 。
为保证装配时强力螺栓达到要求的预紧力 , 目
前螺栓有多种拧紧方式 , 对中小型柴油机现使用最
广泛的是扭矩法 它是用扭力扳手 , 在规定的拧紧
力矩范围内 , 将螺栓 或螺母 , 下同 拧紧 , 拧紧时拧
紧力矩的大小可在扭力扳手上直接读出 。 它是以拧
紧力矩的大小间接反映预紧力大小 。 当预紧力确定
后 , 可按下式计算出螺栓拧紧力矩 的大小
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式中 氏一一螺栓预紧力 ,
一一螺纹斜面倾斜角 , 印螺纹升角
, 一当量少擦角
一螺栓端面与其被连接件支承面之、的摩擦系数
一一螺栓支承面半径 ,
螺孔半径 ,
介一一螺栓中径 , 。
其中当最摩擦角印 为
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式中 ’—螺纹副当量摩擦系数一一螺纹副实际摩擦系数
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其中螺纹升角“ 为
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式中 一一螺纹导程 ,
一一螺纹头数
卜一螺矩
, 。
式 中 , 前面部分是螺栓拧紧时克服螺纹间摩
擦力所需的拧紧力矩 后面部分是克服螺栓端面与
被连接件支承面间摩擦力所需的拧紧力矩 。
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染油仇 认 】 刀 二曲吕年第 期
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支承面间接触面的平均半径 。 , 即备《专一 号 、凡人 叫月 琪 叫 ’‘ ” 协
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式切与式 相比 , 误差不大于
由以上公式知 在拧紧力矩与预紧力之间包含
粉变化大而难精确侧定的裸坟副摩擦系数 和姗栓
端面与被连接件支承面间摩擦系数 它们与抓纹
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
面及蛛栓端面和支承面的粗位度 、位登误差 、 拧紧
螺栓时是否加润滑荆和拧盆速度等不定因素有关 ,
这就使拧紧力矩的大小不能精确反映预紧力大小 ,
其误差不大于士 。
为保证强力蛛栓连接可寡 , 并充分发挥其工作
能力 , 在其拧紧后的许用谈紧应力少。 , 一般为 。 ‘
, 其中 为摄栓材料屈服极限 山此
对其常用材料和不同舰格的许用预紧力计算值见表
。 根据表列许用预紧力 , 以摩擦系数卜 场 、 二
。 。 。
, 凡 。 , 二
、
, 一 一 、 一’‘和公一 。
·
, 按式 计年相应的拧盆力矩亦见
表 。
目前国产中小型集油机强力螺栓拧紧力炬的统
计数值见表
强力峨栓设计时 , 或集油机使用中无据可查时 ,
其拧盆力矩可奋考表 、农 所列数值确定 。
为减少拧皿力矩与浪皿力之间的误差 , 减小摩
徐系数 并使之保持一定的稳定值 , 可采取如下措
施
二 提离蛛坟副和级桂端面及其被接件支承面
的粗枯度和位盆精度
装配时 , 在姗坟剧和级栓端面及其被连接
件支承面之间加润滑荆 , 以二硫化相润滑剂最佳
妞桂拧紧时 , 道免其端面与其支承面咬毛 ,
咬毛会增大两者的误差 。 一般可将螺桂作确化处
理 , 这对防止咬毛有益
妞栓拧紧速度恰当 。 拧紧速度太快 , 往往
实际拧紧力矩比扭力扳手上读出的拧紧力矩要小
反之拧紧速度太怪 , 往往实际拧紧力矩 比扭力扳手
上读出的拧紧力矩要大 。 一般以拧紧较怪为宜 。
拧派力矩的检查方法
强力娜桂拧紧后 , 在荣油机未运行之前 , 常需检
脸其拧段力矩是否达到规定要求 。 目前常用有两种
检脸方法
各 柠松检脸法
这种方法是将已拧吸的强力螺拴用扭力扳手拧
松 , 当螺拴刚开始转动 将要拧松而尚未拧松 时 , 读
出扭力扳手上拧松力矩大小 。 以拧松力矩大小间接
检脸拧紧力炬大小 。
拧松力矩 ’与预紧力叭〕的关系式为
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式 、侄 与式 、 不相同 , 即拧松力矩不等于
拧盆力矩 , 前者比后者小 。 若摩攘系数卜 肠 、 二
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与扮获力矩之百分比见表 检脸时将该螺栓规定
的拧盆力矩范围 , 按表 所列对应规格螺拴的百分
比 , 换算为拧松力矩 , 若螺栓拧松时的拧松力矩在
该范国值内 , 则月定为合格 。 如 荣油机缸盖螺
柱与其级母的拧紧力炬规定为
· ·
,
摄住规格为 , 由表 中查得对应规格蛛桂
的拧松力矩与拧紧力矩百分比为 , 则拧松力
矩的规定范国可换算为 “
· 二 朋二 · 当检脸该缸盖蛛柱将
其姆母拧松时 , 若扭力扳手上读出姗母刚开始转动
时的拧松力矩值为 二
, 在上述拧松力矩规定
范圈内 , 则月为合格 。 亦可将读出的拧松力矩换算
为拧策力矩 , 以检脸其数值是否在规定的拧紧力矩
范田内 。 为提高检脸柏度 , 拧松时的条件 , 如是否加
润姗剂 , 拧松速度 , 扭力扳手精度和拧松时的沮度等
应与拧紧时荃本相同 。
由于表 所列数值系摩擦系数均为 的计算
值 , 但实际摩攘系数变动较大 , 另外 , 由于要价确读
出翅桂刚开始转动时的拧松力矩值 比较困难 , 故本
法误差较大 。 若蛛栓在拧紧时支承面己咬死 , 则拧
松力矩就难以精确反映拧紧力矩 。
拧紧枪脸法
这种方法是用扭力扳手顺螺拴拧紧方向继续拧
紧 , 当扭力扳手上拧紧力矩读数达到规定的下限值
蛛桂未转动 再雄续拧紧 , 当螺桂刚开始转动时 扭
力扳手上拧紧力矩读数小于规定的上限值 , 则判定
为合格 。 当未达到规定的下限值螺桂已转动 或超
过规定的上限值螺栓仍未转动 , 则翔为不合格 例
如 集油机上的连杆妞栓 , 规定的拧紧力矩为 二
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柴油机 幻 几 年第 期
衰 国产中小型荣油机峨力螺栓拧紧力矩统计数值
。
阶阶
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又
又
又
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· 。 当检脸其装配后的拧紧力矩是
否达到要求 , 可用扭力扳手顺连杆螺栓拧紧方向继
续拧紧 , 当扭力扳手上拧紧力矩读数大于 ·
时 , 螺栓未转动 , 再继续拧紧 , 当娜栓刚开始转动时 ,
扭力扳手上拧紧力矩读数为 · , 小于 ·
则说明原装配时该连杆螺栓拧紧力矩在规定范围
内 , 判定为合格 。 若拧紧时扭力扳手上拧紧力矩读
数不到 · , 连杆螺栓已转动 或拧紧到拧紧
力矩超过 · 连杆螺栓仍不转动 , 则判定为
不合格 。
本法易行可寒 , 使用广泛
取上限值 , 使螺栓连接有较离的预紧力 , 这有益于
防松
为防止或减少连接件的塑性变形 , 减少支承
面压强 , 尽可能不采用小六角头螺栓 对螺栓与支
承面应保证一定的硬度 , 粗糙度和位置精度等
对不拆卸或不经常拆卸的 螺桂或 往 , 可在
螺纹副间涂厌饭胶或乐秦胶 , 如缸盘赚柱拧人机体
螺孔和曲轴平衡块螺栓等
集油机侮运行一定时间 , 应将螺拴按规定的
拧紧力矩再拧赞一次
用保脸整圈等止动件直接止动
强力螺栓防松措施
强力螺栓在柴油机工作时 , 因受交变载荷 、 冲
击 、振动和温度变化等的作用 , 螺纹副的摩擦系数可
能会降低 , 且螺故副和蛛栓端面与支承面间的摩擦
阻力瞬时消失 , 则式 、娜不再适用 另外 , 螺栓在拧
紧时 , 可能因压强过大 , 以及集油机工作中螺栓过
载 , 使螺栓及其支承面发生塑性变形 , 使螺栓的预紧
力下降 , 螺栓会发生松动 。 为提高螺栓连接可靠性 ,
一般可采用以下的防松措施
采用细牙螺坟 , 使娜纹升角减小 , 增大 自锁
能力 ,
螺桂拧紧时 , 在规定的拧紧力矩范围内 , 尽
参 考 文 献
杨连生主编 内姗机设计 中国农机出版社 ,
柴油机设计手册编委会编 柴油机设计手册 上
册 , 中国农机出版社 ,
邓跃文 螺栓拧紧力矩的确定及检脸方法 机械
工艺师 , 年第 期
机械工程手册编委会编 机械工程手册 第 卷
第 篇 , 机械工业出版社 ,
紧固件连埃设计手册幼委会绝 紧圈件连接设
计手肠 困访工业出旅社 , 盈粉二