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為什么德國工人擰螺栓擰三圈回半圈?

發(fā)布時間:2019-04-18 瀏覽:2890

先來看個視頻,注意看,真的是擰三圈回半圈!

時長00:22,請?jiān)赪IFI下觀看

德國人對于工匠精神的嚴(yán)謹(jǐn)與執(zhí)著讓國人稱贊。有些朋友會問直接擰兩圈半不就完了嘛?但是事實(shí)是這樣的嗎?


在多數(shù)的德國高端機(jī)械設(shè)備的工廠里,對于特殊部位組裝時,關(guān)于擰螺絲,是有嚴(yán)格的操作手冊指導(dǎo)完成的,施加多大的扭矩都有明確規(guī)范。


其實(shí),螺絲在擰緊后,為了防止松動,應(yīng)額外施加一個預(yù)緊力,因此松半圈后預(yù)緊力將消除,螺絲在擰緊后處于彈性形變中,尤其是在高溫和震動載荷的情況下,長期這樣持續(xù)壓力會產(chǎn)生蠕變,螺絲變成塑性變形后,其強(qiáng)度會大幅下降甚至失效。退回半圈是讓彈性形變恢復(fù)一些,同時消除預(yù)緊應(yīng)力,以后螺絲在持續(xù)壓力的變形還是在彈性形變之中,產(chǎn)生塑性應(yīng)變和失效的幾率大幅降低,使螺絲能保持持續(xù)高強(qiáng)度的壓力,而直接擰兩圈半是達(dá)不到這樣的效果。


再來講述一個細(xì)節(jié)故事:同樣品牌型號的汽車有原裝進(jìn)口和國內(nèi)組裝之分。在國內(nèi)組裝時一個細(xì)節(jié)讓管理者相當(dāng)頭疼,德國原裝時,工人擰螺絲嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書的要求執(zhí)行進(jìn)三圈再退回半圈;在中國組裝工廠也同樣這樣要求,但組裝工人在***后回半圈時偷懶的比較多,但這是肉眼看不到的差異,隨著時間的推移,那個半圈的影響就顯現(xiàn)出來了。同樣的汽車型號,國產(chǎn)車的某些部位明顯比進(jìn)口車故障和維修率高。


擰緊過程的簡要分析


1、541規(guī)則(即50%、40%、10%)

參見圖A:通常情況下,在螺栓的擰緊過程中,實(shí)際轉(zhuǎn)化為螺栓夾緊力的扭矩僅占10%,其余50%用于克服螺栓頭下的摩擦力,40%用于克服螺紋副中的摩擦力,這就是“541”規(guī)則,主要反映夾緊力與摩擦力之間的關(guān)系。但若施加一定的改善措施(如涂抹潤滑油)或螺紋副中存有缺陷(如雜質(zhì)、磕碰等),該比例關(guān)系會受到不同影響而改變。

圖1

圖A、541規(guī)則

2、螺栓連接件的特性

圖2圖B:螺栓連接件特性


擰緊過程的主要變量


1. 扭矩(T):所施加的擰緊動力矩,單位牛米(Nm);

2. 夾緊力(F):連接體間的實(shí)際軸向夾(壓)緊大小,單位牛(N);

3. 摩擦系數(shù)(U):螺栓頭、螺紋副中等所消耗的扭矩系數(shù);

4. 轉(zhuǎn)角(A):基于一定的扭矩作用下,使螺栓再產(chǎn)生一定的軸向伸長量或連接件被壓縮而需要轉(zhuǎn)過的螺紋角度。


德國連接專家清晰講解螺栓計(jì)算動畫演示

時長02:23,請?jiān)赪IFI下觀看


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