旋動扭矩檢測
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發(fā)布時間:2025-08-04 07:17:36 更新時間:2025-08-03 07:17:36
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作者:中科光析科學技術研究所檢測中心
旋動扭矩檢測
旋動扭矩檢測是工程制造、質量控制及產(chǎn)品可靠性驗證中的一項關鍵物理性能測試,尤其在機械裝配、緊固件應用、動力傳輸系統(tǒng)(如發(fā)動機、變速箱、電機)以及各類旋轉運動部件中至關重要。它衡量的是在旋轉" />
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發(fā)布時間:2025-08-04 07:17:36 更新時間:2025-08-03 07:17:36
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作者:中科光析科學技術研究所檢測中心
旋動扭矩檢測是工程制造、質量控制及產(chǎn)品可靠性驗證中的一項關鍵物理性能測試,尤其在機械裝配、緊固件應用、動力傳輸系統(tǒng)(如發(fā)動機、變速箱、電機)以及各類旋轉運動部件中至關重要。它衡量的是在旋轉或扭轉動作過程中,施加在物體上的力矩大小。精確的旋動扭矩數(shù)據(jù)直接關系到裝配的可靠性、密封性能、連接件的防松脫能力以及旋轉部件的運行效率和壽命。無論是確保螺栓達到規(guī)定的預緊力以防止結構失效,還是保證軸承在合適的工作扭矩下運轉以避免過熱或磨損,旋動扭矩檢測都扮演著不可或缺的角色,是保障產(chǎn)品質量和安全的核心環(huán)節(jié)。
旋動扭矩檢測的核心項目通常包括:
1. 靜態(tài)扭矩測試: 測量使一個已緊固或處于靜止狀態(tài)的連接件開始旋轉(松開)或達到規(guī)定緊固角度時所需要的最小扭矩(如安裝扭矩、拆卸扭矩、松脫扭矩)。
2. 動態(tài)扭矩測試: 測量在旋轉過程中(如擰緊過程或部件持續(xù)運轉時)實際施加或承受的扭矩值。這對于監(jiān)控裝配過程的精確性、研究摩擦特性及評估運行性能尤為重要。
3. 破壞性扭矩測試: 持續(xù)增加扭矩直至連接件(如螺栓、螺母、螺紋)或部件(如軸、聯(lián)軸器)發(fā)生屈服、斷裂或失效,以測定其最大承載能力或極限扭矩。
4. 摩擦系數(shù)測定: 通過同時測量扭矩和軸向夾緊力(通常需要額外的傳感器),計算螺紋副或接觸面的總摩擦系數(shù)、螺紋摩擦系數(shù)和支撐面摩擦系數(shù),這對理解緊固行為和優(yōu)化裝配工藝至關重要。
進行旋動扭矩檢測主要依賴以下專業(yè)儀器:
1. 扭矩傳感器/扭矩儀: * 靜態(tài)扭矩傳感器: 用于測量靜態(tài)扭矩,通常需要人工或簡單工具施加旋轉力。數(shù)顯式扭矩扳手(帶數(shù)據(jù)輸出接口)也常歸為此類。 * 動態(tài)扭矩傳感器: 安裝在旋轉軸上或集成在驅動系統(tǒng)中,實時測量旋轉過程中的扭矩。通常具有高精度、高響應速度,并可測量轉速。 * 特點: 高精度(通常±0.1% FS至±0.5% FS)、寬量程、良好的溫度穩(wěn)定性、過載保護。輸出信號多為模擬量(mV/V)或數(shù)字量(RS232, RS485, USB, CAN, Ethernet, 藍牙等)。
2. 扭矩測試臺/試驗機: * 集成了驅動系統(tǒng)(伺服電機、步進電機等)、傳動機構、扭矩傳感器、角度編碼器、試樣夾具和測控系統(tǒng)的高端設備。 * 可執(zhí)行復雜的程序控制,如定角度擰緊、定扭矩擰緊、扭矩-角度曲線測繪、動態(tài)循環(huán)測試、破壞性測試等。 * 廣泛應用于研發(fā)、實驗室和生產(chǎn)線終檢。
3. 數(shù)顯/帶表盤扭矩扳手及螺絲刀: 便攜式工具,常用于現(xiàn)場安裝、質量抽查和靜態(tài)扭矩檢測,具備讀數(shù)顯示或指針指示功能。
4. 數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng): 接收來自傳感器的信號,進行實時顯示、記錄、存儲、處理(如計算摩擦系數(shù)、繪制曲線)和分析,生成測試報告。
旋動扭矩檢測的實施方法需根據(jù)測試目的和設備選擇:
1. 靜態(tài)扭矩測量方法: * 松開法: 使用扭矩扳手(手動或電動)緩慢、平穩(wěn)地反向旋轉已緊固的試樣,記錄其開始松動的瞬間扭矩值(松脫扭矩)。 * 標記法: 在緊固后的連接件和基體上做標記。將扳手設置到略低于目標扭矩的值,施加扭矩直到標記相對移動,此時的扭矩值近似為殘余安裝扭矩。 * 緊固法(僅限靜態(tài)扳手): 使用扭矩扳手緊固一個新的連接件至規(guī)定值,過程中扳手會指示或記錄達到的扭矩(但這通常被認為不如擰緊過程中的動態(tài)監(jiān)控準確)。
2. 動態(tài)扭矩測量方法: * 將動態(tài)扭矩傳感器串聯(lián)在驅動源(電機、氣動/液壓扳手)和被測件之間。 * 啟動驅動源進行旋轉(擰緊或運行),傳感器實時傳輸扭矩(通常還包括轉速、角度)信號至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 * 可監(jiān)控整個過程的扭矩-時間曲線或扭矩-角度曲線。
3. 破壞性扭矩測試方法: * 將被測件(如螺栓、軸)可靠地固定在試驗臺上。 * 使用扭矩測試臺持續(xù)、穩(wěn)定地增加扭矩(通??刂萍虞d速率)。 * 記錄扭矩達到最大值(即破壞扭矩)時的數(shù)據(jù)以及破壞模式。
4. 摩擦系數(shù)測定方法: * 通常需要專用的緊固件摩擦系數(shù)測試臺或帶有軸向力測量能力的扭矩-角度測試系統(tǒng)。 * 在緊固過程中,同步、精確地測量施加的扭矩(T)和產(chǎn)生的軸向夾緊力(F)。 * 根據(jù)特定的公式(通?;赩DI 2230等標準)計算總摩擦系數(shù)(μtot)、螺紋摩擦系數(shù)(μth)和支撐面摩擦系數(shù)(μb)。
旋動扭矩檢測需遵循國內(nèi)外相關標準,以確保結果的一致性和可比性。常用標準包括:
國際/歐洲標準: * ISO 16047: 《緊固件 扭矩/夾緊力試驗》 - 測定螺栓、螺釘和螺柱緊固件的扭矩與夾緊力關系及摩擦系數(shù)的標準方法。 * ISO 6789: 《螺釘和螺母用裝配工具 手動扭矩工具》 - 規(guī)定了手動扭矩工具(扳手、螺絲刀)的設計、要求和試驗方法,包含校準要求。 * ISO 5393: 《氣動螺絲刀和螺母扳手 扭矩測試方法》 - 針對氣動裝配工具輸出扭矩的測試標準。
中國國家標準 (GB/T): * GB/T 16823.1~3: 《螺紋緊固件應力截面積和承載面積》、《扭矩-夾緊力試驗》 - 等效采用ISO相關標準,是國內(nèi)最核心的緊固件扭矩檢測標準。 * GB/T 26107: 《扭矩-控制螺栓連接設計方法導則》 - 涉及扭矩控制方法的設計基礎。 * GB/T 32590.1: 《螺栓緊固扭矩試驗方法 第1部分:通則》 - 提供了螺栓緊固扭矩試驗的一般要求。 * JJG 707: 《扭矩扳子檢定規(guī)程》 - 國家計量檢定規(guī)程,規(guī)定了扭矩扳手的檢定項目、方法和要求。
美國標準 (ASTM, SAE): * ASTM F606 / F606M: 《Standard Test Methods for Determining the Mechanical Properties of Externally and Internally Threaded Fasteners, Washers, Direct Tension Indicators, and Rivets》 - 包含螺紋緊固件的扭矩-拉力測試方法。 * ASTM E2624: 《Standard Practice for Torque Calibration of Handheld Torque Instruments》 - 手持扭矩儀器的扭矩校準規(guī)程。 * SAE J2695: 《Procedure for Measuring Fastener Installation Torque》 - 提供測量緊固件安裝扭矩的程序指導。
行業(yè)標準: 汽車(如VW, GM, Ford, Toyota等各大主機廠標準)、航空航天(如NASM 1312)、軌道交通、風電等行業(yè)均有其特定和更嚴苛的旋動扭矩檢測規(guī)范和要求。
在選擇和執(zhí)行旋動扭矩檢測時,必須嚴格依據(jù)適用的標準和規(guī)范,選擇合適的設備和精確的測量方法,并定期對儀器進行校準(需溯源至國家或國際扭矩基準),以確保檢測結果的準確性和可靠性,從而有效控制產(chǎn)品質量和安全風險。
證書編號:241520345370
證書編號:CNAS L22006
證書編號:ISO9001-2024001
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