紧固件的安装扭矩及过度扭紧的问题
发布者: 德塔 时间:9/22/2021 2:42:30 PM
为什么不应该过度拧紧紧固件?
几乎每个人都曾经使用过螺丝螺母等紧固件,甚至也可能在不经意间损坏过它们。研究表面被人们忽略的是最具破坏性的方法之一是过度拧紧或过度扭转紧固件。这可能导致螺钉剥落、螺钉头折断和预攻丝螺纹损坏。
紧固件安装
安装紧固件是一项简单的任务(通常来说)。为此,通常将扭矩施加到紧固件上,通常是螺母或螺钉头,然后简单地“拧入”。当向驱动器施加扭矩和压力时,紧固件开始旋转。一般来说,尽管存在例外情况,如左侧螺母,向右旋转会拉紧,向左旋转会松开(“右紧,左松”)。当紧固件过度拧紧时,问题开始出现。
一个简单的方法来描述过度扭转是可以仔细看一看甲板螺丝。大多数甲板螺丝都是平头螺丝。这意味着正确安装时,螺钉头应与木材表面齐平。如图所示,如果紧固件过紧,则头部会被拉到木材表面下方。推压木材增加的表面积足以大大增加拧紧或松开紧固件所需的扭矩,这可能导致剥离、头部断裂或螺纹损坏,从而影响紧固件的功能完整性。
当对紧固件施加扭矩并已经充分拧紧时,大多数使用紧固件的无经验人员倾向于认为需要再增加多一些扭矩以便得到更多的安全余量,这样才能确保紧固件牢固并认为这会防止紧固件松动,然而,通常情况并非如此,有时不仅仅会导致紧固件损坏同时还会更多几率松脱。为了防止紧固件因振动和其他外部因素随时间而松动,应使用螺纹锁固胶、锁紧垫圈、锁紧螺母或三者的组合。 点击这里可以了解工业领域螺纹连接防松动的一些方案。
安装紧固件通常需要考虑的事项:
•紧固件本身材料
•被安装部件材料
•螺纹类型
紧固件材料
在施加扭矩旋转紧固件时,紧固件的从动部分(驱动凹槽或螺母)承受巨大的应力。这就是为什么在紧固件上使用合适的驱动器尺寸和样式至关重要的原因。使用错误的尺寸会对凹槽施加不均匀的压力,导致凹槽剥落或螺母变形。由于紧固件可以由软金属到热处理硬化材料等不同材料制成,因此可施加到紧固件上的扭矩将取决于紧固件的材料。例如,铝制螺栓不能承受与8级螺栓相同的扭矩。
紧固件驱动头型
紧固件驱动方式也很重要。以下是最常见的紧固件驱动类型,从扭矩吸收转化能力和抗打滑性的最佳到最差排列:
1.星形(梅花)
2.内六角
3.内四方
4.米字 Pozi-Driv
5.十字穴
6.一字穴开槽
被安装部件材料
被安装材料多种多样,从塑料到钢,从木板到压铸铝,等等。这意味着不仅要关注紧固件本身,被安装材料的结构和强度也是重要的因素。譬如拧入塑料螺钉的临界值比拧入钢螺钉的临界值低得多。
在许多安装中,破坏安装孔可能最终破坏整个构件。如果在较软的材料中过度扭转,孔中的螺纹可能会损坏或完全脱落。这在使用塑料孔时非常常见。通常很容易过度扭转并破坏螺纹。要解决这一问题,需要通过重新攻丝整个螺纹或使用螺纹嵌件安装新螺纹,而且很可能还需要增加螺钉直径。
螺纹类型
螺纹类型在扭转紧固件时也会有所不同。螺牙有两种基本类型:
•粗牙
•细牙或者极细牙
粗螺纹是一种更深但更分散的螺纹。这使得粗螺纹紧固件更耐用,因为螺纹上的轻微损坏不会阻止螺纹旋转。
细螺纹是一种较浅的螺纹,但单位长度内(比如每英寸)有更多的螺纹。它们更紧密、更浅的结构使它们不太可能松动,但这也意味着有更多的螺纹将紧固件固定在适当的位置。由于这些额外的螺纹,紧固件可以承受更大的扭矩,并将其更好地均匀分布在安装材料上。
如果扭矩过大,这两种类型的紧固件都会导致螺纹轻微扭曲,从而很难在以后需要维修的时候拆卸紧固件。这种扭曲还会削弱和改变紧固件的保持力。
为了避免这种情况,扭力扳手是避免过度扭力的最佳方法,扭矩扳手是以数字方式设定和感应扭矩的扳手。一旦达到最佳扭矩,扳手内的离合器将滑动,防止紧固件进一步拧紧。许多专业行业遵循这些扭转指南,并使用这些工具来防止过度拧紧。