一、扭矩控制的概念-扭矩与摩擦力的关系 现今许多专业组装(装配)生产线的工程人员仍在寻求合适的解决方案如何有效控制扭矩。从组装工具的选择至生产线的设计都成为重要的考量因素。如果扭矩控制的概念能落实在生产线部门,将可以有效减少人工成本支出及提升产品品质,这是产业升级所必需实行的政策。 螺丝装配作业是组装生产线重要的过程,而用了多少“轴力”在锁紧作业上,是主要分析的重点。随着国际标准化时代的来临,传统的气动工具已经不能符合装配时常需求,如何选择“对”的工具,将是提升产业竞争力的重要关键。 螺丝拧紧概念 螺丝(螺帽,螺栓等)的使用在专业装配的制程来说,仍是十分的普遍。 在使用螺丝组装的过程中,在拧紧及松开螺丝的过程必须考虑到,不能够伤害到主体零件及螺牙。 主要影响螺丝装配制程的三要素:螺丝、连接物、工具的类型。 二、何谓扭力? 简单的来说,就是距离乘以力量。也是使轴心旋转的力量。 扭矩的单位:kg-cm(公斤-公分)??? lb-in(磅-英寸)??? N-M(牛顿-米) 在测量扭矩之前,必须考虑下列因素: 材质: 材质决定使用何种类别的螺丝或拧紧工具及拧紧力量的大小,*常用的材质为“铁、铝、塑胶及木材等不同的种类。 摩擦力: 为确保生产线上组装工作的品质,能加以控制并达到一致性。就必须考虑接合面所产生摩擦力的影响。如螺丝轴承面、螺牙、垫片等所造成的摩擦力。在螺丝拧紧的过程中,通常会有90%扭矩因摩擦而损失,真正能够拧紧;螺丝产生轴力的扭矩,只剩10%。 连接物类型: 硬连接是指利用螺丝将坚硬材质的物件拧紧连接,此种连接方式较不影响拧紧扭矩之设定。 软连接是指利用螺丝将较软材质的物件拧紧连接,因此需要多转一圈才能将物件拧紧连接,所以必须适当的调高拧进之扭矩值。 三、表中转矩是由螺栓允许负荷(仅供参考),直径(公制标准螺纹)以及转矩系数0.2计算所得参考值。请根据你的实际需要选择工具。原则上讲,如拧紧的时间超过5秒,请选择大一档的工具。 螺栓转矩推荐值(计算值)
螺栓的强度分类 |
4.8 |
5.8 |
6.8 |
8.8 |
10.9 |
12.9 |
螺栓直径 |
扭矩 (N.m) |
允许负荷 (KN) |
扭矩 (N.m) |
允许负荷 (KN) |
扭矩 (N.m) |
允许负荷 (KN) |
扭矩 (N.m) |
允许负荷 (KN) |
扭矩 (N.m) |
允许负荷 (KN) |
扭矩 (N.m) |
允许负荷 (KN) |
M6 |
6.9 |
5.7 |
8.6 |
7.2 |
10.4 |
8.6 |
13.7 |
11.5 |
18.7 |
15.6 |
22.4 |
18.7 |
M8 |
16.7 |
10.4 |
20.9 |
13.0 |
25.1 |
15.7 |
33.4 |
20.9 |
45.5 |
28.4 |
54.6 |
34.1 |
M10 |
33.1 |
16.6 |
41.4 |
20.7 |
49.6 |
24.8 |
66.2 |
33.1 |
90.0 |
45.0 |
107.8 |
54.0 |
M12 |
57.6 |
24.0 |
72.2 |
30.1 |
86.5 |
36.1 |
115.6 |
48.0 |
156.8 |
65.5 |
188.2 |
78.5 |
M14 |
91.9 |
32.8 |
114.7 |
41.1 |
138.2 |
49.3 |
183.3 |
65.6 |
249.9 |
89.2 |
298.9 |
106.8 |
M16 |
143.1 |
44.8 |
179.3 |
56.0 |
215.6 |
67.2 |
286.2 |
89.6 |
389.1 |
121.5 |
467.5 |
146.0 |
M18 |
197.0 |
54.8 |
247.0 |
68.5 |
296.0 |
82.2 |
394.9 |
109.8 |
536.1 |
149.0 |
641.9 |
178.4 |
M20 |
279.3 |
69.9 |
349.9 |
87.4 |
419.4 |
104.9 |
560.6 |
140.1 |
760.5 |
190.1 |
913.4 |
288.3 |
M22 |
380.2 |
86.4 |
474.3 |
107.8 |
569.4 |
129.4 |
758.5 |
172.5 |
1038.8 |
235.2 |
1244.6 |
282.2 |
M24 |
484.1 |
100.9 |
601.7 |
125.4 |
724.2 |
150.9 |
964.3 |
200.9 |
1313.2 |
274.4 |
1577.8 |
328.3 |
M27 |
709.5 |
131.3 |
884.0 |
163.7 |
1068.2 |
197.0 |
1411.2 |
261.7 |
1930.6 |
356.7 |
2303.0 |
427.3 |
M30 |
958.4 |
159.7 |
1195.6 |
199.9 |
1440.6 |
240.1 |
1920.8 |
319.5 |
2606.8 |
435.1 |
3136.0 |
522.3 |
M33 |
1303.4 |
198.0 |
1636.6 |
247.9 |
1960.0 |
296.9 |
2616.6 |
395.9 |
3557.4 |
539.0 |
4263.0 |
645.8 |
- 拧紧扭矩值与螺丝材料等级有关,等级愈高(硬度愈高),可负荷之扭力值愈大
- 摩擦系数=0.125,表中扭矩值的应用可使螺栓承受张力达62%(tensile stress)
- 上述扭矩值为螺丝/螺帽未上油使用之*大扭矩值,扭矩单位:N-m牛顿-米
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