哪些连接位置扭矩法比扭矩转角法更合适？
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- 发布时间：2024-10-21 01:51:32
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目前主要的拧紧方法有扭矩法、扭矩转角法、屈服点法、螺纹伸长法等，最常用的还是扭矩法和扭矩转角法，随着拧紧技术的发展，采用扭矩转角法将螺栓装配至塑性区的应用愈来愈普遍，目前在乘用车上载荷较大、重要位置，采用该拧紧方法慢慢的变多。扭矩转角法的优点是装配轴力大、装配轴力精度高。下式为扭矩转角法装配轴力的计算公式：
通过公式能看出，螺纹连接进入贴合后，装配轴力主要和螺栓转角相关，因此其装配轴力精度高、散差小，受摩擦系数影响小。
但并不是所有位置都适合开发成过屈服扭矩转角法拧紧工艺。那么哪些情况下扭矩法比扭矩转角法更合适呢？
软连接的被连接件中含有塑料、橡胶等非刚性零件的连接，主要特征是从零件贴合到终紧时角度很大，而且不同零件的角度值差异很大。这就给扭矩转角法的应用带来困难，一种原因是螺栓无法拧紧到屈服；另一方面是被连接件的波动，会出现有些零件的终紧扭矩很高，有些很低，导致最终装配轴力反而偏差较大。而采用扭矩法则更合适，只要扭矩达到设定值，最终轴力就能够保证，其轴力的波动性反而比扭矩转角法更小。
为了大大降低扭矩转角法在软连接上扭矩偏差大的问题，可以在设计上将软连接转化为硬连接，如下图所示，可以在塑料件中间嵌入一个金属衬套，这样参与连接的零件就从塑料件变成金属件了，连接特性也从软连接变成硬连接了。
车身上焊接螺纹应用十分普遍，但由于零件问题、工艺问题、设计问题等影响因素。导致有些位置的焊接间隙较大，且支撑刚性较高。采用扭矩转角法拧紧时，门槛扭矩还无法有效克服间隙，当继续采用转角控制时，角度消耗在焊接间隙上，导致终紧扭矩波动大，易出现扭矩低于监控窗口下限报警，解决该问题办法能够通过提高门槛扭矩或降低焊接间隙，如果效果不明显，改为扭矩法拧紧更合适。
被连接件夹持长度越短，螺纹连接曲线中从屈服点到断裂失效点的角度则越小，这会给扭矩转角法拧紧的角度设计会带来困难，装配转角设计小会导致螺栓过不了屈服，装配转角设计大，螺栓容易断裂失效。
当被连接件夹持长度小于0.5*d时（d为螺纹大径），则不适合设计成扭矩转角法，采用扭矩法拧紧更合适。
有些螺纹连接位置，因为维修或功能的需要，螺栓需要重复使用。而对于采用扭矩转角法拧紧的螺栓，螺栓利用率达到100%。当螺栓卸载后，螺栓因超过弹性阶段，没办法恢复至原状态。此外，当螺栓第一次拧过屈服后，塑性有某些特定的程度的下降，当该螺栓再次过屈服拧紧时，螺栓易出现颈缩或拧紧断裂的问题，降低了螺栓连接的可靠性。因此，对需要重复的紧固件，采用扭矩法更合适。
目前扭矩转角法没有大范围的应用的原因之一就是被连接件的一致性差。扭矩转角工艺的开发需要少数的零件来测试和分析，当被连接质量稳定性差时，很难确定合适工艺门槛扭矩和角度。即使确定了，在批量阶段，一致性差的零件也会导致装配最终扭矩波动大、扭矩衰减大等问题。因此，对于被连接件一致性差的零件，采用扭矩法拧紧更合适。
扭矩转角法拧紧可以将螺栓应用在高应力水平，装配轴力大，对螺纹连接的承载能力能力有一定的要求较高。有些被连接件，因为空间限制和尺寸限制，螺纹啮合长度短，将螺纹副拧至失效的形式是螺纹滑牙，尤其是轻金属连接件，强度低，即使适当增加啮合螺纹长度，失效形式仍是滑牙。对此类螺纹连接位置，不适合采用螺栓高利用率扭矩转角法拧紧，更适合采用螺栓低利用率扭矩法拧紧。
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