拧紧微课堂 | 高级拧紧控制策略的控制原理及应用（一）
课程摘要
夹紧力是最终保证装配合格的关键要素。但由于夹紧力很难直接控制，所以量产时，往往选用和夹紧力相关，且易于控制和监控的变量来进行螺栓拧紧。
常用的拧紧方法
1.Torque（扭矩法，T）
2.Torque + Angle（扭矩角度法，TA）
3.Yield（屈服点法，Y1/Y2）
4.Snug Gradient
5.Projected Angle
6.PVT comp with snug
在本节「拧紧微课堂」中，我们将介绍前两种拧紧策略。
1. 扭矩法
d：公称直径
d2：中径
P ：螺距
μth：螺纹摩擦系数
β：牙型半角
μb：螺栓头下支承面摩擦系数
Db：螺栓头下支撑面摩擦有效直径
从公式中可以看出，K的值会受摩擦系数的变化而改变。所以扭矩拧紧法，即使扭矩相同，摩擦系数不同会导致夹紧力不同。
●优势
–可直接使用扭力扳手进行拧紧，便于操作与控制。
–广泛应用于非关键螺栓（C级）拧紧、手工拧紧和售后维修等场合。
–对于给定的螺栓尺寸及等级，有标准扭矩可供选择。
●劣势
–由于摩擦系数的作用，夹紧力散差较大（+/-17%至+/-60%）。
–螺栓利用率低（一般来说在 40% 到 75% 左右）。
2. 扭矩角度法
●弹性段
在弹性阶段的扭矩角度法中：
红色阶段：摩擦系数影响夹紧力。
蓝色阶段：夹紧力转化只与角度相关，不受摩擦力影响（弹性形变内，转过相同的角度，螺栓螺母的伸长量压缩量将会相同，所以：增加的夹紧力也相同）。
对比扭矩法，该方法产生的夹紧力受到摩擦力的影响较小。
●屈服段
如果角度法最终拧紧过屈服，转角和增加的夹紧力虽然不是线性变化，但仍遵循该螺栓螺母的拉伸特性。蓝色阶段，夹紧力的转化由角度直接影响。
且螺栓进入屈服后，夹紧力随角度的变化减缓，从而获得的夹紧力更高的一致性。
●优势
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与扭矩法相比，降低摩擦系数对于最终得到夹紧力的影响，夹紧力散差小。
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弹性段+/-9% 至 +/-17%。
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屈服段 +/-3% 至 +/-8%。
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螺栓利用率高。
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如果螺栓有足够的变形长度，目标夹紧力 = 所需最小夹紧力，螺栓不会过载。
●劣势
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不是对所有螺栓都适用：尤其是短螺栓及短自由螺纹的螺栓。
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需要进行连接件分析以明确合适的控制参数及零部件参数。
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对工具要求较高，成本投入较大，节拍相对较慢。
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在静态扭矩的检验上会产生一些不便；手工拧紧和售后维修等场合不方便操作。
通过刚刚的讨论图解，不难发现，转角法拧紧过程中，夹紧力转化不确定部分为扭矩控制阶段。该阶段对夹紧力转化的影响越小，夹紧力的一致性就会越好。
下面一节课，我们将介绍屈服点、Snug Gradient、Projected Angle等高级拧紧策略。
