Значения крутящего момента часто рассматриваются как фиксированные числа. Покупатель запрашивает болт M16 класса 8.8, находит таблицу моментов затяжки и предполагает, что одно и то же значение подойдет для каждой сборки. В реальной инженерной работе такой подход небезопасен.
Крутящий момент — это только усилие затяжки. Настоящая цель — предварительная нагрузка или усилие зажима. Один и тот же крутящий момент может создавать разную предварительную нагрузку в зависимости от материала крепежа, состояния резьбы, покрытия, смазки, поверхности шайбы, жесткости соединения и метода установки.
Для стандартных болтов, гаек, шайб и высокопрочных крепежных деталей покупатели могут просмотреть XZ Fastener. стандартные крепления and высокопрочные крепления страницы.
Крутящий момент — это не то же самое, что усилие зажима
Крутящий момент легко приложить, но главное — предварительная нагрузка.
Крутящий момент измеряется как вращательная сила, обычно в Н·м или фут·фунт-сила. Он сообщает установщику, какую силу поворота следует приложить к болту или гайке.
Предварительная нагрузка — это напряжение, создаваемое внутри крепежа после затяжки. Эта предварительная нагрузка сжимает соединение. Это помогает предотвратить скольжение, расшатывание, утечку, усталость и расслоение суставов.
| Срок | Значение | Почему это важно |
|---|---|---|
| Крутящий момент | Вращательная сила затяжки | Легко контролировать с помощью инструментов |
| Предварительная загрузка | Натяжение, создаваемое в крепеж | Фактический результат зажима |
| Усилие зажима | Сжатие между частями сустава | Удерживает сборку вместе |
| Трение | Сопротивление резьбы и опорных поверхностей | Изменяет предварительную нагрузку при том же крутящем моменте |
| Фактор ореха | Расчетный коэффициент трения, используемый при расчете крутящего момента | Зависит от покрытие и смазки |
Обычная инженерная смета:
T = K × D × F
Где T это крутящий момент, K это ореховый фактор, D номинальный диаметр, а F целевая предварительная нагрузка. Проблема в том, что K не является постоянным.
Качество поверхности меняет поведение крутящего момента
Покрытие влияет на трение
Покрытие крепежа является одной из основных причин, по которой значения крутящего момента различаются. Простой стальной болт, оцинкованный болт, горячеоцинкованный болт, шпилька с покрытием PTFE и винт из нержавеющей стали не будут реагировать одинаково при одном и том же крутящем моменте.
| Состояние поверхности | Эффект крутящего момента |
|---|---|
| Обычная сталь | Более высокое и менее стабильное трение в сухом состоянии. |
| Оцинкованный | Умеренное трение, зависит от процесса |
| Горячая оцинковка | Более шероховатая поверхность; крутящий момент может нуждаться в регулировке |
| черное оксидирование с маслом | Сильно зависит от состояния масла |
| PTFE с покрытием | Низкое трение; тот же крутящий момент может создать более высокую предварительную нагрузку |
| Нержавеющая сталь | Риск раздражения; может потребоваться смазка |
Для выбора покрытие покупатели могут просмотреть XZ Fastener. различные крепеж с покрытием, PTFE покрытие, and горячее оцинкование страницы.
Смазка имеет большое значение
Сухая и смазанная резьба не могут использовать одно и то же предположение.
Смазка уменьшает трение. Это означает, что большая часть приложенного крутящего момента становится натяжением болта. Если для смазанного болта используется значение крутящего момента всухую, крепеж может быть перетянут.
Если для сухой резьбы используется значение момента затяжки со смазкой, возможно, соединение недостаточно затянуто.
| Состояние резьбы | Общий риск |
|---|---|
| Сухая нить | Меньшая предварительная нагрузка при том же крутящем моменте |
| Промасленная резьба | Более высокий предварительный натяг, чем у сухой резьбы |
| Противозадирный состав | Гораздо меньшее трение во многих случаях |
| Резьбовой фиксатор | Зависит от продукта и условий отверждения |
| Грязная или поврежденная резьба | Нестабильные показания крутящего момента |
Условия установки должны быть четко описаны. «Затянуть до 120 N·m» является неполным, если на чертеже не указано «сухой», «смазанный», «покрытый», «смазанный» или «сухой».
Материал и класс влияют на предел
Не все более прочные крепежи используют одинаковый момент затяжки.
Класс прочности крепежа определяет, какое натяжение он может безопасно выдержать. Болт из низкоуглеродистой стали, болт класса 8.8, болт класса 10.9, болт класса 12.9, болт A2-70 из нержавеющей стали и шпилька из легированной стали ASTM имеют разные механические ограничения.
| Тип крепления | Учет крутящего момента |
|---|---|
| Низкоуглеродистая сталь | Меньшая прочность; избегайте чрезмерной затяжки |
| Класс 8.8 | Обычный общепромышленный сорт |
| Класс 10.9 / 12.9 | Возможна более высокая предварительная нагрузка, но необходим более жесткий контроль |
| Нержавеющая сталь 304 / 316 | Необходимо проверить истирание и прочность материала. |
| ASTM шпильки | Соблюдайте проектные требования и требования к фланцевым болтам. |
Для сравнения материалов см. XZ Fastener. крепеж из углеродистой стали and крепеж из нержавеющей стали.
Конструкция соединения меняет правильный крутящий момент
Крепеж – это только одна часть системы.
Значение крутящего момента должно соответствовать всему соединению. Один и тот же болт можно использовать в стальном фланце, алюминиевом корпусе, пластиковой крышке, кронштейне с прорезями, бетонной анкерной пластине или основании машины. Каждый сустав ведет себя по-разному.
| Состояние суставов | Проблема крутящего момента |
|---|---|
| Мягкий материал | Снятие резьбы или разрушение поверхности |
| Прорезное отверстие | Площадь подшипника шайбы имеет решающее значение |
| Тонкий листовой металл | Риск вытягивания или деформации |
| Большая длина рукоятки | Более эластичное растяжение, лучшее сохранение предварительной нагрузки |
| Короткая длина рукоятки | Более чувствителен к расслаблению |
| Вибрация | Предварительная нагрузка и метод фиксации становятся критически важными |
| Герметичное соединение | Требуется контроль компрессии |
В соединениях с прокладками крутящий момент может быть выбран таким образом, чтобы обеспечить герметизацию без разрушения прокладки. В структурных соединениях крутящий момент может быть привязан к предварительной нагрузке и сопротивлению скольжению. В сборках из тонких листов безопасный крутящий момент может быть ограничен основным материалом, а не болтом.
Инструменты и методы установки имеют значение
Точность инструмента влияет на реальные результаты
Динамометрические ключи, ударные инструменты, электрические отвертки, гидравлические инструменты и ручные гаечные ключи не обеспечивают такого же контроля. Калибровка инструмента, техника работы оператора, последовательность затяжки и угол доступа — все это влияет на результат.
К распространенным методам затяжки относятся:
- Контроль крутящего момента.
- Крутящий момент плюс угол.
- Индикаторы прямого напряжения.
- Гидравлическое натяжение.
- Ультразвуковое измерение удлинения болтов.
- Метод поворота гайки для некоторых конструктивных применений.
Для критических соединений при испытании крутящего момента следует использовать реальную комбинацию болта, гайки, шайбы, покрытия и смазки.
RFQ Контрольный список для крепежных изделий, чувствительных к крутящему моменту
Что следует указать покупателям
Четкий RFQ должен включать:
- Тип крепежа, стандарт, размер и шаг резьбы.
- Марка материала и класс прочности.
- Гайка и шайба стандартные.
- Качество поверхности и толщина покрытия.
- Условия установки в сухом или смазанном виде.
- Целевой крутящий момент или целевая предварительная нагрузка.
- Тип применения и соединительный материал.
- Требования к вибрации, температуре, коррозии или уплотнению.
- Требования к сертификату и проверке.
- Требование проведения испытаний на растяжение при необходимости.
Для нестандартных крепежей или сборок, специфичных для проекта, отправьте чертежи и сведения о применении через XZ Fastener Свяжитесь с нами.
Заключительная рекомендация
Значения крутящего момента не одинаковы для каждого применения крепежа, поскольку крутящий момент не определяет напрямую силу зажима. Трение, покрытие, смазка, марка материала, поверхность шайбы, жесткость соединения и метод установки — все это влияет на окончательную предварительную нагрузку.
Для общих сборок могут быть приемлемы стандартные диаграммы крутящих моментов, если условия контролируются. Для конструкций, машин, фланцев, вибраций, прокладок или приложений, связанных с безопасностью, крутящий момент следует рассматривать как часть всего соединения.
Самый безопасный подход — определить целевую предварительную нагрузку, подтвердить фактическое состояние сборки, а затем утвердить значение крутящего момента посредством расчета, стандартных рекомендаций или испытаний.