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標題: 一個改制的M10空心螺栓的擰緊力矩無法確定 [打印本頁]
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-13 19:41
標題: 一個改制的M10空心螺栓的擰緊力矩無法確定
發(fā)帖請教一個空心螺栓的擰緊力矩問題,。前段時間做了一個低壓油管管路的簡單方案，其中一個改制的M10空心螺栓的擰緊力矩無法確定,，向大家請教一下,。
如圖：油泵出口連接兩個潤滑油路，鋼制油管總成是鋼管兩端焊接接頭體,，兩個油管總成的接頭體串在空心螺栓上,。
由于螺栓是空心螺栓，且在兩個垂直方向上開有出油孔,，考慮到螺栓跟接頭體之間都是采用墊片密封,，不知道該如何設定此處的擰緊力矩。還請各路高人多多指教~
作者: 龍游大海 時間: 2015-6-13 20:09
加壓不漏就是好的
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-13 20:58
龍游大海 發(fā)表于 2015-6-13 20:09 
加壓不漏就是好的
意思是通過試驗測一下,？之前小批量生產(chǎn)過的只安裝一根油管（兩面壓墊片）,，扭矩給的是20~30Nm，沒有出現(xiàn)漏油,。
但是這次加了一根油管,，漏點也多了一個，通過試驗定擰緊力矩是怎么個操作方法,？這東西是奔著量產(chǎn)去的,。汗~
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-13 22:03
xingzhehust 發(fā)表于 2015-6-13 20:58
意思是通過試驗測一下？之前小批量生產(chǎn)過的只安裝一根油管（兩面壓墊片）,，扭矩給的是20~30Nm,，沒有出現(xiàn)漏 ...
墊片是標準件，鋁的,。您也建議實測是吧,？范圍的上限值怎么確定呢？油泵是鑄鋁件,，目前螺紋沒加鋼絲螺套,，好像對于這種鋁件螺紋孔的擰緊力矩也是暫無標準。表示自己不敢定這個值,，也不知道該用計算或者CAE的方法能得出具體數(shù)值,？十分感謝~
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-13 22:05
xingzhehust 發(fā)表于 2015-6-13 20:58
意思是通過試驗測一下？之前小批量生產(chǎn)過的只安裝一根油管（兩面壓墊片），扭矩給的是20~30Nm,，沒有出現(xiàn)漏 ...
墊片是標準件,，鋁的。您也建議實測是吧,？范圍的上限值怎么確定呢,？油泵是鑄鋁件，目前螺紋沒加鋼絲螺套,，好像對于這種鋁件螺紋孔的擰緊力矩也是暫無標準,。表示自己不敢定這個值，也不知道該用計算或者CAE的方法能得出具體數(shù)值,？十分感謝~
作者: 極速北極光 時間: 2015-6-13 22:58
20~30NM,，這力距有點大，
作者: fmdd 時間: 2015-6-13 23:46
通常來說,，扭矩只有1/10轉換為有效拉力,，其余部分被臺階面、螺紋旋合的摩擦消耗了,。
螺栓的拉力是對抗泄露的主力,，它與你的工作介質(zhì)的壓力直接相關，你需要密封的介質(zhì)壓力是多少,？是否為恒定壓力,？有沒有應力幅？
你的墊片材料為鋁,，用來密封的墊片材質(zhì)通常比較軟,，這個屬于軟連接，它容易產(chǎn)生松弛,。
摩擦系數(shù)的偏差往往會造成最終的力矩變化幅度大,，影響非常明顯，理論計算與實際應用還是有差距的,。
建議你們做耐壓試驗,，使用最大工作壓力的1.5~2倍，來做密封性測試,，如果在這個壓力下泄漏量在允許范圍內(nèi)(完全不泄露的物體是不存在的),，它批產(chǎn)時泄露的概率就很低了。
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-14 07:25
fmdd 發(fā)表于 2015-6-13 23:46
通常來說,，扭矩只有1/10轉換為有效拉力,，其余部分被臺階面、螺紋旋合的摩擦消耗了,。
螺栓的拉力是對抗泄 ...
我們在之前一根油管的處開口位置測過壓力,，1~2bar,。沒有油泵出口端的試驗數(shù)據(jù)，但是油泵自帶溢流閥開啟壓力為1MPa,，這個壓力應該不算很高,。由于油泵輸入轉速是不受控的，所以應力幅肯定是有的,。
如果做耐壓試驗,，擰緊力矩測試值怎么設定合理？保壓時間測多久合適,？產(chǎn)品本身可靠性要求還是很高的,。謝謝指教~
作者: 水水5 時間: 2015-6-14 08:22
雖然是低壓供油系統(tǒng)（1~2bar）,，但是僅對螺栓的工藝來講,，5.5的孔不好鉆，剩余壁厚有點薄,，工藝性能不好,，而且還有交叉孔。
建議改用大點的螺栓,，即安全,，工藝性能也好，可靠性高,。
建議改用M16的螺栓,，鉆8個的孔。
擰緊力矩,，交叉孔對擰緊力矩的消弱比較大,。擰緊后再擰半圈即可。如果壓力有持續(xù)脈動,，建議更換其他方案,。
作者: 呱呱的等待 時間: 2015-6-14 11:19
一般的這個密封件不都是選著組合密封墊 或者銅墊嘛？
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-14 11:50
極速北極光 發(fā)表于 2015-6-13 22:58
20~30NM,，這力距有點大,，
您覺得20~30Nm偏大？之前有一個應用的例子（已批產(chǎn)）,，只有一根油管的,，他們給的是39±7Nm。說白了,，就是參照普通8.8級M10的擰緊力矩給的,。您覺得偏大是什么原因呢？謝謝指教~
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-14 11:56
水水5 發(fā)表于 2015-6-14 08:22
雖然是低壓供油系統(tǒng)（1~2bar）,，但是僅對螺栓的工藝來講,，5.5的孔不好鉆,，剩余壁厚有點薄，工藝性能不好,，而 ...
加大螺紋規(guī)格跟出油孔尺寸是個好建議,，我們會考慮。即使加大螺栓后,，擰緊力矩又該怎么給呢,？
您說的擰緊后再擰半圈在實際批產(chǎn)用氣動扳手的時候怎么處理？手動擰半圈測出扭矩值,？謝謝指教~
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-14 12:01
呱呱的等待 發(fā)表于 2015-6-14 11:19
一般的這個密封件不都是選著組合密封墊 或者銅墊嘛,？
坦白講，這中方案是借鑒現(xiàn)生產(chǎn)的一個例子來的,。我拆過,，是鋁的，回頭可以確認一下圖紙,。您說的組合密封墊和銅墊是用的什么地方的,？謝謝~
作者: 呱呱的等待 時間: 2015-6-14 13:23
xingzhehust 發(fā)表于 2015-6-14 12:01
坦白講，這中方案是借鑒現(xiàn)生產(chǎn)的一個例子來的,。我拆過,，是鋁的，回頭可以確認一下圖紙,。您說的組合密封墊 ...
一般用在液壓管路上面的……
作者: 走啊走 時間: 2015-6-14 14:18
組合密封墊圈JB982,，空心螺栓貌似也是標準件，我們用M18以上的多,，沒注意M10的有沒有
作者: 水水5 時間: 2015-6-14 15:45
首先根據(jù)空心圓管計算其最大扭矩,，螺栓的屈服強度可以查手冊，例如8.8級的可以認為其屈服強度是640兆帕,。許用剪切應力一般為許用拉應力的0.7倍,，許用拉應力一般為屈服強度除以1.5。又考慮你液壓的脈動,，還得再除以個2,，比較保險。這樣許用剪切應力只有約150兆帕,。
不考慮交叉孔削弱,，按空心圓管計算，外徑9,，內(nèi)徑5.5,，扭矩20NM，其應力約為160兆帕,。
建議1.首先計算最大扭矩,。2用有限元分析軟件模擬一下,。3在實驗室實測破壞扭矩，根據(jù)實測值考慮個安全系數(shù),，定個實際扭矩,。4，在現(xiàn)場加載這個實際扭矩的暫定值,，將供油壓力提升至最大工況壓力的1.5倍,，看能保壓多長時間。泄漏量是否允許,。實驗后拆下螺栓仔細觀察有沒有縮頸等屈服現(xiàn)象,。多做幾次實驗，如果都合格,，證明是可靠的,。
作者: 水水5 時間: 2015-6-14 15:48
應力很好算的，分分鐘的事,。M10的底徑貌似不是9啊,，不好意思,。
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作者: 水水5 時間: 2015-6-14 16:29
用solidworks 模擬了下,，看來交叉孔對扭轉的削弱還是很厲害的，孔位置的剪切應力約為其他表面的2.1倍,。
僅供參考,，功力不到。
剪切應力：加載20NM
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作者: fmdd 時間: 2015-6-14 19:18
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作者: fmdd 時間: 2015-6-14 19:48
檢測介質(zhì)為空氣,，空氣分子直徑遠小于液體(燃油,、剎車油、冷卻液),，所以空氣更容易從零件的縫隙中滲透,，也就是說，氣體比液體更容易滲漏,。
汽車行業(yè)有幾個檢測范例可做參考,。
汽油的空氣泄漏率通常為1 – 5 cc/min. 該最大允許空氣泄漏率足以防止汽油泄漏。
最大泄漏率15 cc/min 足以防止自來水的泄漏,。
對發(fā)動機冷卻液(乙二醇和添加劑) ,，更大的泄漏率是允許的，通常是30-50 cc/min,。
最大允許泄漏率是經(jīng)驗值,，無統(tǒng)一標準，無計算公式可推,。
l初始泄漏率設定一般參考同類產(chǎn)品,。
l即使是同類產(chǎn)品,，泄漏率也會不同。
-環(huán)境影響（溫度,、濕度）
-工藝設計,、結構不同
- 材質(zhì)不同
最終泄漏率的設定一般在試生產(chǎn)階段。
作者: 林86523001 時間: 2015-6-14 20:39
要求高的話就做試驗,不過我倒是覺的你可以想想密封的過程,螺紋密封還是其他方式的密封
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-14 21:05
水水5 發(fā)表于 2015-6-14 16:29
用solidworks 模擬了下,，看來交叉孔對扭轉的削弱還是很厲害的,，孔位置的剪切應力約為其他表面的2.1倍。
僅 ...
受教了,，我們下一步也找計算方面的同事做一下,，通過仿真做一下空心螺栓的受力狀況和墊片結合面的面壓情況。多謝您的指教~
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-14 21:10
fmdd 發(fā)表于 2015-6-14 19:48
檢測介質(zhì)為空氣,，空氣分子直徑遠小于液體(燃油,、剎車油、冷卻液),，所以空氣更容易從零件的縫隙中滲透,，也 ...
這個地方是供潤滑油的，我個人的主觀印象一支以為是不泄露的,。原來泄露檢測還有這么多學問,，多謝~
作者: 余龍12 時間: 2015-6-15 16:28
可以裹上生料帶擰緊
作者: aacreem 時間: 2015-6-15 17:24
學習了
作者: 水中翌 時間: 2015-6-15 17:42
我的路還很長啊
作者: 中國龍1222 時間: 2015-6-15 18:30
路過一下
作者: 極速北極光 時間: 2015-6-16 23:32
xingzhehust 發(fā)表于 2015-6-14 11:50
您覺得20~30Nm偏大？之前有一個應用的例子（已批產(chǎn)）,，只有一根油管的,，他們給的是39±7Nm。說白了,，就是 ...
根據(jù)我的經(jīng)驗,，你這個螺釘可能承受不了這么大的力距
作者: hkling 時間: 2015-6-18 08:13
螺紋面和密封圈直接接觸？這樣容易劃傷密封圈吧,。
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-18 20:03
極速北極光 發(fā)表于 2015-6-16 23:32
根據(jù)我的經(jīng)驗,，你這個螺釘可能承受不了這么大的力距
之前有一根單出油孔的，比較短,，廠家做過扭緊試驗,，20~30Nm沒問題。加到50~60Nm斷的,。
作者: xingzhehust 時間: 2015-6-18 20:06
hkling 發(fā)表于 2015-6-18 08:13
螺紋面和密封圈直接接觸,？這樣容易劃傷密封圈吧。
是簡單的金屬墊片端面密封,，不確定你說的螺紋面和密封圈直接接觸是什么意思,？
平墊片是金屬材料，這里是鋁的,，銅墊片可能更多,。墊片靠螺栓打緊,，因為墊片較軟，靠變形來填充,。密封上下兩個接觸面,。
作者: eddyzhang 時間: 2015-6-18 23:36
沒三維裝配，無法做分析,。個人建議：
1,，一般螺栓預緊力都是按照，屈服強度的70%計算,。這樣可以計算截面的最大預緊力,。
2，根據(jù)螺紋大小,，螺母,，墊片間摩擦系數(shù)，確定扭矩,。
3,，墊片本身較小了，漏油不一定是扭矩不夠,，有可能安裝的時候沒有裝好導致漏油,。
4，考慮到工作是壓力較小,，油溫溫升應該對結構本身影響較小,。
5,，設備運行是否有振動產(chǎn)生,，考慮鋁制墊片振動的松弛，導致漏油,。
作者: 飛比尋常 時間: 2015-6-19 15:27
一般采用組合墊的比較多,，空心接頭要保證兩面的平行度，如果需要之類的接頭可以聯(lián)系我QQ1928468910
作者: 王wwj90 時間: 2020-11-24 13:36
純理論分析計算扭矩最大值是24Nm,，考慮參數(shù)不全以及取值大小影響,，扭矩值比24應該還要小
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