德國工人擰螺栓擰三圈回半圈，是不是真傻呢?!
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1.為什么不擰緊，而是退半扣?
2.如果有必要退半扣，可不可以擰到退后的位置，而不是擰緊后松開?
德國人對于工匠精神的嚴謹與執(zhí)著讓國人稱贊。有些朋友會問直接擰兩圈半不就完了嘛?但是事實是這樣的嗎?
在多數(shù)的德國高端機械設(shè)備的工廠里，對于特殊部位組裝時，關(guān)于擰螺絲，是有嚴格的操作手冊指導完成的，施加多大的扭矩都有明確規(guī)范。
其實，螺絲在擰緊后，為了防止松動，應(yīng)額外施加一個預緊力，因此松半圈后預緊力將消除，螺絲在擰緊后處于彈性形變中，尤其是在高溫和震動載荷的情況下，長期這樣持續(xù)壓力會產(chǎn)生蠕變，螺絲變成塑性變形后，其強度會大幅下降甚至失效。退回半圈是讓彈性形變恢復一些，同時消除預緊應(yīng)力，以后螺絲在持續(xù)壓力的變形還是在彈性形變之中，產(chǎn)生塑性應(yīng)變和失效的幾率大幅降低，使螺絲能保持持續(xù)高強度的壓力，而直接擰兩圈半是達不到這樣的效果。
再來講述一個細節(jié)故事
同樣品牌型號的汽車有原裝進口和國內(nèi)組裝之分。在國內(nèi)組裝時一個細節(jié)讓管理者相當頭疼，德國原裝時，工人擰螺絲嚴格按照作業(yè)指導書的要求執(zhí)行進三圈再退回半圈;在中國組裝工廠也同樣這樣要求，但組裝工人在最后回半圈時偷懶的比較多，但這是肉眼看不到的差異，隨著時間的推移，那個半圈的影響就顯現(xiàn)出來了。同樣的汽車型號，國產(chǎn)車的某些部位明顯比進口車故障和維修率高。
汽車裝配
德國人對于工匠精神的嚴謹與執(zhí)著讓國人稱贊。有些朋友會問直接擰兩圈半不就完了嘛?但是事實是這樣的嗎?
在多數(shù)的德國高端機械設(shè)備的工廠里，對于特殊部位組裝時，關(guān)于擰螺絲，是有嚴格的操作手冊指導完成的，施加多大的扭矩都有明確規(guī)范。
螺絲
其實，螺絲在擰緊后，為了防止松動，應(yīng)額外施加一個預緊力，因此松半圈后預緊力將消除，螺絲在擰緊后處于彈性形變中，尤其是在高溫和震動載荷的情況下，長期這樣持續(xù)壓力會產(chǎn)生蠕變，螺絲變成塑性變形后，其強度會大幅下降甚至失效。退回半圈是讓彈性形變恢復一些，同時消除預緊應(yīng)力，以后螺絲在持續(xù)壓力的變形還是在彈性形變之中，產(chǎn)生塑性應(yīng)變和失效的幾率大幅降低，使螺絲能保持持續(xù)高強度的壓力，而直接擰兩圈半是達不到這樣的效果。
擰緊過程的簡要分析
1、541規(guī)則(即50%、40%、10%)
參見圖A：通常情況下，在螺栓的擰緊過程中，實際轉(zhuǎn)化為螺栓夾緊力的扭矩僅占10%，其余50%用于克服螺栓頭下的摩擦力，40%用于克服螺紋副中的摩擦力，這就是“541”規(guī)則，主要反映夾緊力與摩擦力之間的關(guān)系。但若施加一定的改善措施(如涂抹潤滑油)或螺紋副中存有缺陷(如雜質(zhì)、磕碰等)，該比例關(guān)系會受到不同影響而改變。
2、螺栓連接件的特性
圖B：螺栓連接件特性
擰緊過程的主要變量
1. 扭矩(T)：所施加的擰緊動力矩，單位牛米(Nm);
2. 夾緊力(F)：連接體間的實際軸向夾(壓)緊大小，單位牛(N);
3. 摩擦系數(shù)(U)：螺栓頭、螺紋副中等所消耗的扭矩系數(shù);
4. 轉(zhuǎn)角(A)：基于一定的扭矩作用下，使螺栓再產(chǎn)生一定的軸向伸長量或連接件被壓縮而需要轉(zhuǎn)過的螺紋角度。
螺栓擰緊的控制方法
1. 扭矩控制法
定義：當擰緊扭矩達到某一設(shè)定的控制扭矩時，立即停止擰緊的控制方法。
優(yōu)點：控制系統(tǒng)簡單、直接，易于用扭矩傳感器或高精度扭矩扳手來檢查擰緊的質(zhì)量。
缺點：控制精度不高(預緊力誤差±25%左右)，也不能充分利用材料的潛力。
2. 扭矩-轉(zhuǎn)角控制法
定義：先把螺栓擰到一個不大的扭矩后，再從此點開始，擰一個規(guī)定的轉(zhuǎn)角的控制方法。
優(yōu)點：螺栓軸向預緊力精度較高(±15%)，可以獲得較大的軸向預緊力，且數(shù)值可集中分布在平均值附近。
缺點：控制系統(tǒng)較復雜，要測量扭矩和轉(zhuǎn)角兩個參數(shù);且質(zhì)檢部門也不易找出適當?shù)姆椒▽Q緊結(jié)果進行檢查。
3. 屈服點控制法
定義：把螺栓擰緊到屈服點后，停止擰緊的一種方法。
優(yōu)點：擰緊精度非常高，預緊力誤差可以控制在±8%以內(nèi);但其精度主要取決于螺栓本身的屈服強度。
缺點：擰緊過程需要對扭矩和轉(zhuǎn)角曲線的斜率進行動態(tài)的、連續(xù)的計算和判斷，控制系統(tǒng)的實時性、運算速度等都有較高的要求。
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