发动机缸盖和缸体的拧紧力矩问题，为什么现在都采用扳角度的方法?

狐精

缸盖和缸体的拧紧力矩问题，记得以前发动机缸盖和缸体连接螺栓，大多数采用力矩扳手两次分别拧至规定值（例如，首先将所有螺栓拧至100Nm,然后再将所有螺栓拧至140Nm），现在不少发动机是先将力矩拧至规定值如100Nm,然后再将每个螺栓旋转60度。不知道后者的好处在什么地方，设计过程中根据什么依据来制定该值的。请知道的达人谈谈，在此谢过了

[ 本帖最后由 狐精 于 15-4-2008 16:54 编辑 ]

dfmboy

拧紧工艺的确定，是和最终需要的轴向压紧力相关的。传统的拧紧方法是用控制力矩来保证压紧力的，这在一般强度螺栓和对压紧力不是要求很高的情况下是没有问题的。但是在如缸盖、主轴承座、连杆、飞轮、减震器、摇臂等对压紧力要求较高的关键力矩上，简单的用拧紧力矩来控制是不合适的，因为很明显，拧紧的转矩大小并不和最终的轴向压紧力成正比。这和螺栓、零件等的加工精度有很大的关系。
通常情况下，对于缸盖等螺栓较多的工件，会采用多次拧紧的方法，一般都为50-70N.m左右的力矩预拧紧，然后用力矩+转角的方式来拧紧，对于某些要求较高的发动机，还会在终拧紧之前分别将预紧的螺栓先拧松。预拧紧的目的是因为螺栓很多，被压紧的平面通常较大，为了避免假力矩及零件的变形，先用较小力矩将工件压平。再终拧紧的时候，并不是简单的力矩+转角，还要测量最终的力矩，也就是监控力矩。比如拧紧80N.m后转角180度，监控力矩200-350N.m。为什么要这么做呢？
二楼也提到了反馈的是摩擦力，通常拧紧不合格会有几种现象。1是角度超上限，监控力矩小于下限值；2是监控力矩超上限值，转角未达到设定的下限值。第一种情况，简单点理解就是螺栓和螺孔的摩擦系数太小，转角很容易上升，很多时候都是由于螺孔被加工大了，在螺栓上涂油也有这种效果；第二种情况是摩擦系数太大，通常是因为螺孔小，或者夹杂有杂物，或者是螺栓法兰面有杂物或者材料不行被磨损。不管是哪种情况，都必须更换螺栓检查问题。
如果简单的用力矩加转角，不控制监控力矩是没有多大作用的。
现在这种高强度的螺栓通常会在螺纹部分涂稳定剂，也就是为了保证摩擦系数是在一定的范围内，以前都是涂油，但是涂油不容易控制量，可能会产生液压现象。
我们知道，在螺栓拧紧后，螺栓要产生拉伸变形，但是不能达到屈服极限。那么在确定拧紧的角度的时候，是要通过工艺试验来确定的。可以简单给大家介绍一下，首先是测量螺栓自然状态下的长度，然后根据压紧力和螺栓强度计算转角，拧紧后再次测量螺栓的长度（在拧紧状态下，用超声波等手段测量），拧松后再次测量，然后再计算，通过很多的计算和验证，来确保角度后螺栓不会达到屈服极限，然后再确定一个保险系数后使用。不同的螺栓监控力矩的散差范围是不同的，这和螺栓直径和长度也有关系。

bountysun

我这么理解的
螺钉的目的是紧固，通过拉伸螺钉来达到紧固的目的。在拧紧的过程中，拧紧枪反馈的是螺钉与机体的摩擦力，包括螺纹之间的摩擦力以及螺钉头与紧固平面的摩擦力，那么螺钉头与紧固平面的摩擦力是应该被计入误差范围的。在拧紧的过程中保证不了每次这个摩擦力不变。也就是说没办法设定一个扭矩范围把这个包含进去。那么这个时候采用力矩+角度的拧紧方式就很实用了。通过力矩预紧，再角度达到拉伸螺钉的目的。控制的很精确。
那么在实际运用中发现螺钉在力矩+角度拧紧以后，拧紧枪反馈的终扭矩差别比较大，可能会有几十牛米。可以看出如果这个时候只力矩拧紧的话可能就达不到需要的紧固效果

以上纯属个人拙见

无边丝雨

发动机上重要螺钉（比如缸盖螺钉、曲轴箱连接螺钉、连杆螺栓等）均应采用扭矩加转角法，其好处是使螺栓工作在塑性变形区而不是比例区，避免出现假力矩。二楼分析的很透彻了。一般拧紧法不带转角的螺栓规定在比例区，此时应增加几次拧紧后松开的预紧工序。

chenhongshu

还有使用三次拧紧的，比如第一次：50N。M，第二次50°，第三次50　°。转角扭矩法设备很容易保证，但维修较难操作。还有就是对螺栓材料及热处理要求高，因为接近屈服极限，弄不好。螺栓会断裂。

gou3goucvi

这样的螺丝是有区分的,你所说的是塑性螺丝并不是扭力螺丝.

qf23122

采用力矩+角度拧紧的螺钉有什么特殊要求没有？和普通的螺钉区别？成本怎样？

wujiaming

通常采用力矩加转角法紧固的螺栓都是高强度螺栓，即螺栓的都有较高的抗拉强度，通常在9.8级以上，并且不能重复使用。

sdh207

很专业的问题
对螺栓不是很了解
一直想找个明白人问明白/

发动机制造

重要的螺栓拧紧，一般采用力矩加上转角。
两个用途：
1、消除假力矩；
2、通过转角监控拧紧过程的异常情况。

niefeng1001

其实力矩法和转角法基本上没有优劣之分,关键部位螺栓的拧紧方法一般可采用螺栓厂家的建议,而版主所说的转角法是国外一些知名螺栓公司普遍采用的一种拧紧工艺,如卡尔马克斯等.

小海

补充：分多次紧固可消除缸床垫子的应力，保证了密封性！

daejun110

楼上的说的有道理！
为什么其他部位的螺栓不用两次拧紧呢！所以从这个角度考虑应该是螺栓拧紧以外的方面。
消除应力是一方面
而且这个方法的好处可以防止工人作弊，他们不了解这个问题，用两个扳手一个限扭100N，一个普通扳手这样就方便控制了！

guoge01

这种螺丝工作在塑性变形区。它能实现良好的夹紧力，自锁性能和较轻的自重。但每次 拆卸就必须更换。
塑性变形螺丝一般使用在发动机的缸盖螺丝和连杆螺丝上。

wayne

正解：
    装配时存在误差，扭矩法比转角法更能控制误差，生产一致性好。看一下螺栓拧紧时的力矩曲线就可以分析出其中的原因。
    扭矩法利用螺栓塑性区间，减少材料的能力浪费。
    扭矩法螺栓比转角法螺栓制造难度大。某种螺栓到底拧多少度，要结合实物，通过大量试验总结出来。
    扭矩法螺栓与转角法螺栓在结构上有一些区别。最好不要混用。
   
    几个月前，广州还是深圳那边有个紧固件的培训，我没去，听别人说的。

linw88

我刚到一个非常先进的发动机厂上班，就是用这种方法上紧缸盖螺栓的，当时还不了解，看完上面的帖子，收获非常大。

    我认为，这种方法还有一个重要功能，就是防错！如果转够角度后，但是力矩不合格，设备会报警，该发动机就不能通过，避免了不合格品的发生。