螺栓拧的越紧越好?还是拧紧后退半圈好?
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一个拧好的螺栓受到两个力的作用,一个是向下的,一个是向上的。螺栓顺着螺纹旋转而下,在与螺纹接触的过程中产生了一个向下的轴力。还有一个与向下的轴力相对应的向上的力了,这个力来自于螺帽与下方平面接触所产生的向上的分布力。一个拧紧的螺栓应该保证这一上一下两个力是相互平衡的。由于螺栓的功用,制造螺栓的材料具有两个方面的要求,一个就是刚性,另一个则是韧性,二者缺一不可。所有的韧性材料都有着一个共性,那就是对于应力的承受是有一个极限的。在拧螺栓的过程中,螺栓作为一种弹性零件,其弹性是会发生作用的。
随着螺栓被逐渐拧紧,螺栓的弹性作用会接近一个极限,一旦突破了这个极限,螺栓就会从弹性阶段进入到屈服阶段。螺栓一旦进入到屈服阶段,就会产生长期的变形,这种变形是不可逆的,也就是说螺栓会失效。在现实生活中,当我们不断拧紧螺栓时会出现脱扣的现象就是这种原因造成的,而且一旦脱扣,就不可能再次拧上,因为螺栓已经长期变形了,所以可见,螺栓并不是拧得越紧越好。
螺栓拧紧的控制方法有哪些？
1. 扭矩控制法
定义：当拧紧扭矩达到某一设定的控制扭矩时，立即停止拧紧的控制方法。
优点：控制系统简单、直接，易于用扭矩传感器或精度较高扭矩扳手来检查拧紧的质量。
缺点：控制精度不高(预紧力误差±25%左右)，也不能充分利用材料的潜力。
2. 扭矩-转角控制法
定义：先把螺栓拧到一个不大的扭矩后，再从此点开始，拧一个规定的转角的控制方法。
优点：螺栓轴向预紧力精度较高(±15%)，可以获得较大的轴向预紧力，且数值可集中分布在平均值附近。
缺点：控制系统较复杂，要测量扭矩和转角两个参数;且质检部门也不易找出适当的方法对拧紧结果进行检查。
3. 屈服点控制法
定义：把螺栓拧紧到屈服点后，停止拧紧的一种方法。
优点：拧紧精度非常高，预紧力误差可以控制在±8%以内;但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度。
缺点：拧紧过程需要对扭矩和转角曲线的斜率进行动态的、连续的计算和判断，控制系统的实时性、运算速度等都有较高的要求。
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螺栓拧紧过程中螺栓力的变化
预紧力施加过程中压紧力 P和力矩 T 变化见图。预紧力施加过程中大致分为四个阶段。阶段Ⅰ ：螺栓开始准备拧紧时，角度 A 增大，由于螺母未接触连接表面， 因此压紧力F为0，但因为螺栓和螺母的螺纹副间存在摩擦力， 扭矩T为一个较小的数值。阶段Ⅱ：螺母逐渐下压，作用于连接面后，预紧力进入落实阶段。螺母的转角不断加大，施加的力的力矩不断加大，连接面承受的压紧力逐步提高，螺栓在压紧力的作用下开始产生弹性变形。
阶段Ⅲ:当螺栓达到屈服点后，伴随螺母转角A 的增加，力矩 T 变化相对较小，压紧力F 变化同样相对较小，螺栓处于塑性变形的阶段。
阶段Ⅳ:螺栓螺杆逐渐深入连接件中，轴向的压紧力及压紧力矩数值不断减小，终结于螺栓断裂***。
