静态扭矩测量的方法

SunFMEA

对于螺栓连接的安装完整性来说，存在不确定性是很正常的。常用的检查方法是测量静态力矩，以评估螺母是否已拧紧到正确的扭矩，或者是否发生了松动。常用的方法如下：

1、拧松法

将装配好的螺栓/螺母用指示式扭矩扳手慢慢地反向施加扭矩，使其松开，读取松开转动时的瞬间扭矩值，这种测试方式误差较大，除特殊情况外，生产中很少使用。

                               
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当松开螺栓/螺母时，由于螺纹延伸扭矩组件有助于松开，因此需要比拧紧扭矩更低的扭矩。你可以这样想，在某种程度上，把一个物体推向下坡比推向上坡更容易。不管怎么样，拧松扭矩都会比拧紧扭矩低。这种方式会破坏了螺纹连接原有的拧紧的状态，不适用于车间批量生产检验。

2、拧紧法

用表盘式扭矩扳手或数显扭矩扳手将装配好的螺栓平稳用力逐渐增加力矩，当螺栓开始发生微小的转动时，继续加力，扭矩增大后逐渐减小，记录表盘式扭矩扳手或数显扭矩扳手上所指示的扭矩值。

                               
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国外也称此方法称为Breakaway method，不同的公司对拧紧完成后的时间会有一定的差别，例如：大众汽车公司，就规定是拧紧完成后30min以内测量，而通用汽车公司，则要求在拧紧完成后5min以内测量。

                               
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这种方法，操作简单，表盘扳手或数显扳手即可，检查后不需要重新紧固紧固件，是当前各主机厂最为常用的静态扭矩测量方法。

3、复位法

检验前，先在被检螺栓或螺母和工件之间划上一条线，然后将螺栓或螺母松开10-30°，再用表盘式扭矩扳子拧紧到原始划线的位置，然后读出扭矩值，即为测量值。

                               
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此方法适用于较高的静摩擦导致测试数据不可靠的情况。当螺纹连接副的静摩擦力较高时，静摩擦系数会明显高于动摩擦系数时，再采用再拧紧法，可能无法判断连接的真实情况。

该方法特别适用于台架和路试试验后的螺栓静态扭矩的测量方法，从下面截图，我们查找到大众标准可以看出：大众标准对于台架路试试验后，特别是发动机试验后的静态扭矩测试推荐采用此方法，拧松再拧紧到划线处。

                               
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对于国标GB/T19055标准，汽车发动机可靠性试验方法，指出在发动机可靠性试验验证时候，测量螺栓拧紧力矩松动量的方法，也是类似大众标准的方法采用标记法。

先拧松紧固件，再准确的拧回原来的位置（事先应做好标记），此时拧回力矩（拧紧扭矩）与试验前拧紧扭矩之差即为松动量。

                               
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该方法优于继续拧紧法的原因是，在台架和路试试验后，产品可能使用运行了很长时间，螺栓连接出现了生锈，卡滞等可能性，如果此时直接采用继续拧紧的方法，可能测试结果异常偏大，使测量结果不符合实际情况。

但是，先采用拧松方法，就能够把这种生锈、卡滞的原因避免，即使出现生锈、卡滞情况也能在拧松时候达到正常转动情况。这时候再继续拧紧到划线部位就可以准确的测量出此时的扭矩。

4、检测扭矩法

此方法常用用于涂胶类产品的检查，常用方法：在拧紧的方向继续拧紧，直至拧紧达到检测扭矩（Mp），如果螺栓头部不出现转动，则判定为合格，反之则不合格。

                               
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检测扭矩法适用于采用预涂化学胶螺栓连接的检测，无法避免破坏已经固化的防松胶水。

以TSLG的precote30、precote80、precote85为例，这三种胶水均为化学防松密封胶，对于残余扭矩的检测可采用该方法。

                               
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数值要求：目前没有统一定论，经验数值一般可设置为预紧扭矩的80-90%。

以上方法为生产过程中常用的静态力矩检测方法。所测量的扭矩是紧固件预紧力、螺纹几何形状和当前摩擦条件的综合数值。

最直接的还是预紧力的测量，可以通过加工螺栓的头部和螺栓的末端来实现，具体做法：超声波应力仪通过测超声波纵波声时与温度，并根据纵波声时与温度应力的关系，由测试仪器算出实际的夹紧力。

可以直接判断螺纹连接副是否符合工艺设计要求，但测试设备昂贵，操作起来也没有数显扳手方便。不适用于车间生产检测，适用于实验室部门进行开发类检测。