扭力扳手使用方法和使用注意事项


扭矩扳手的工作原理
什么是扭矩?
扭矩就是反映机械特性的重要综合指标,是动力机械外特性的主要参数。

紧固件的扭矩主要是使机械元件单边受力,产生一个径向力的力矩扭矩。在机械行业中,以往紧固件的扭矩质量依靠操作工人的工作经验保证,存在扭矩超大或超小的现象,不能满足紧固件的紧固要求。

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根据工作经验(见图1),一个熟练工人在施加M6~M8紧固件的扭矩时,因工作习惯,使用腕力、肘力施加扭矩,容易造成扭矩过大。在施加M16以上紧固件的扭矩时,使用全身的力以及加上体重的力,仍控制困难,容易出现扭矩不足的现象。只有在施加M10~M12紧固件的扭矩时,使用肩部力、上身力是比较容易控制,紧固的扭矩值容易满足要求。为此,为确保紧固件扭矩质量,各机械行业的紧固过程广泛的使用扭矩扳手。


汽车维修中,扭力扳手主要用于有规定扭矩值的螺栓和螺母的装配,如汽缸盖、连杆、曲轴主 轴承等处的螺栓。

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扭矩扳手的种类
扭矩扳手的种类繁多,按结构和应用分为机械式、电子式、电动式、气动式等。按使用场合分为定值式、可调式、表盘式、数显式等不同形式。常用的手动扭矩扳手分类如图2所示。

其中,信号式扭矩扳手主要用于生产流水线扭矩控制,直读式扭矩扳手主要用于扭矩质量检测。

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信号型扭矩扳手
信号型扭矩扳手的主要结构

可调式扭矩扳手与预设式扭矩扳手的结构除定值部分有差异外,其余均是相同的。根据使用的工况不同,该类扭矩扳手头部除了棘轮式外还设计有各种尺寸的开口头、可更换开口头、梅花头、可更换梅花头等结构(见图3)。

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信号型扭矩扳手的工作原理
套筒连接在棘轮(开口)上,当套筒(开口)连接螺栓或螺母,用手扳动扭矩扳手时,扭矩扳手连杆产生相反的扭矩;而当这个扭矩等于或大于由主弹簧预设的扭矩时,触发器会产生滑动,顶推器撞击套管壁,发出“咔嗒”的信号。松开手,扭矩小于由主弹簧预设的扭矩时,触发器向原始方向滑动,回复到原始状态。周而复始,施加扭矩。

定值型扭矩扳手
定值型扭矩扳手有可调式和预设式

可调式定值型扭矩扳优点不用预设扭矩值,在量程范围内任意选值选用。
缺点精度保证能力差,容易超差,对操作者要求比较高。
主要用于维修,以及使用频率较低、控制点较多的场合

预设式定值型扭矩扳优点精度保证能力强,经久耐用。
缺点需要专业人 员利用设备预 先设置扭矩 值,每次只能预设一个值。
主要适用于大批 量生产的生产流水线。

共同点
优点:体积小,有报警作用,使用方便。
缺点:对操作员要求高,当达到扭矩时
必须平稳施加旋转扭矩,不能用力太猛,以免造成极大的误差。

直读型扭矩扳手

直读型扭矩扳手(以常用的指针式扭矩扳手为例)

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直读型扭矩扳手(以常用的指针式扭矩扳手为例)的工作原理如下。
套筒连接在扭矩体上,当套筒连接螺栓或螺母,用手扳动扭矩扳手时,扭矩体连杆产生相反的旋转扭矩,同时带动扇形齿轮这转动,扇形齿轮带动小齿轮转动,小齿轮带动轴端上的指针,指针带动从动指针,当停止施加转动扭矩时,从动指针在字盘上指示对应的扭矩值。http://www.qcjslm.com/

直读型扭矩扳手有刻度盘式、表盘式、数显式。其中,扭矩质量检测较常用的是指针式扭矩扳手和数显式扭矩扳手。

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常用的扭力扳手有指针式和预置力式两种。
指针式扭力扳手

指针式扭力扳手结构相对比较简单, 它有一个刻度盘,当紧固螺栓时,扭力扳 手的杆身在力的作用下发生弯曲,这样就可以通过指针的偏转角度大小表示螺栓、 螺母的旋转程度,其数值可通过刻度盘读 出。汽车维修中常用扭矩扳手的规格为 300N-m。

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使用指针式扭力扳手时,应注意左手在握住扳手与套筒连接处时,不要碰到指针杆,否则会造成读数不准。

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预置力式扭力扳手

预置力式扭力扳手可通过旋转手柄,预先调整设定扭矩,达到设定扭矩时,该扳手会发出警告声响以提示用户。当听到“咔哒”声响后,立即停止旋力以保证扭矩正确,当扳手设在较低扭力值时,警告声可能很小,所以应特别注意。

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预置力式扭力扳手刻度的读取,与外径千分尺类似。

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在使用扭力扳手拧紧时要用左手握住套筒,并保持扭力扳手的方榫部及套筒垂直于紧固件所在平面;右手握紧扭力扳手手柄,向自己这边扳转。

禁止向外推动工具,以免滑脱而造成身体伤害。http://www.qcjslm.com/

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拧紧螺栓、螺母时,不能用力过猛, 不可施加冲击扭力。当旋紧阻力不断增加时,旋转的速度应相应放缓,以免损坏螺纹。当扭力过大时,禁止在扭力扳手的手柄上再加装套管或用锤子捶击。
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切勿在达到预置扭力后继续旋力,如继续旋力,会使扭力大大超出预设值,除对扳手造成严重损害外,还会损坏螺栓、螺母。

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用扭力扳手紧固一个平面上多个固定螺栓且力矩较大时,要注意拧紧顺序。一般的拧紧顺序是从中间至两边且对角分多次拧紧,详细顺序以维修手册为准。

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正确使用扭矩扳手的要点
由于手动式扭矩扳手体积小,使用方便,能报警,因此在

机械装配的生产流水线得到广泛使用。但是,使用手动式扭矩扳手对操作员的操作水平有一定的要求,以下主要论述正确使用手动式扭矩扳手施加扭矩时的要点。力的作用有3要素:力的大小、力的方向、力的作用点。我们从力的3要素进行说明(见图5、表3)。

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扭矩扳手的选用以及准确性的保证
扭矩扳手的选用说明如下。

(1)扳手头部选择。

主要有棘轮、开口头、梅花头、可换头等,要根据使用控制点的工况、安全因素等来决定选用什么样头部的扭矩扳手。优先选用棘轮式,因为其既安全,又方便,同时是标准件,成本较低。

(2)扭矩扳手的量程。

按照计量器具选用原则,优先选用设定值(检测值)在扭矩扳手量程1/2~2/3的扭矩扳手。

(3)扭矩扳手的长度和重量。http://www.qcjslm.com/

在量程接近的扭矩扳手中,优先选用有效长度长、重量相对轻的扭矩扳手,因为其省力,可降低操作员工的劳动强度。


扭矩扳手既是用于紧固件紧固的工具,又是保证紧固件扭矩质量的计量器具,其准确性直接影响紧固件的扭矩质量。在实践中按照国家检定规程《JJG707—2003扭矩扳子》进行检定,操作员必须使用具有合格标识的扭矩扳手施加扭矩。同时,根据使用频次以及周检合格率情况,开展扭矩扳手的自校班前检查工作,保证扭矩扳手的准确性,从而确保紧固件扭矩质量。