什么是扭矩？

扭矩是反映機(jī)械特性的重要綜合指標(biāo)，是動(dòng)力機(jī)械外特性的主要參數(shù)。

緊固件的扭矩主要是使機(jī)械元件在一個(gè)方向上受力并產(chǎn)生徑向力的扭矩。在機(jī)械行業(yè)，過去緊固件的扭矩質(zhì)量取決于操作者的工作經(jīng)驗(yàn)，扭矩過大或過小，都不能滿足緊固件的緊固要求。

根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)(見圖1)，熟練工人在施加M6~M8緊固件扭矩時(shí)，由于工作習(xí)慣，使用腕力和肘力施加扭矩，容易導(dǎo)致扭矩過大。施加M16以上的緊固件扭矩時(shí)，用全身的力量和重力還是很難控制，容易出現(xiàn)扭矩不足的現(xiàn)象。只需施加M10~M12緊固件的扭矩，就很容易控制肩部力量和上身力量，擰緊扭矩值也很容易達(dá)到要求。因此，為了保證緊固件的扭矩質(zhì)量，扭矩扳手被廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械行業(yè)的緊固過程中。

在汽車維修中，扭矩扳手主要用于裝配規(guī)定扭矩的螺栓和螺母，如氣缸蓋、連桿、曲軸主軸承中的螺栓。

扭矩扳手的類型

扭矩扳手有很多種，包括機(jī)械式、電子式、電動(dòng)式和氣動(dòng)式。根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。根據(jù)使用場合的不同，可分為定值式、可調(diào)式、刻度盤式、數(shù)顯式等不同形式。常用手動(dòng)扭矩扳手的分類如圖2所示。

其中，信號扭矩扳手主要用于生產(chǎn)線的扭矩控制，直讀扭矩扳手主要用于扭矩質(zhì)量檢驗(yàn)。

信號扭矩扳手

信號扭矩扳手的主要結(jié)構(gòu)

除了固定值不同之外，可調(diào)扭矩扳手與預(yù)設(shè)扭矩扳手相同。根據(jù)不同的工作條件，該扭矩扳手頭除棘輪式外，還設(shè)計(jì)有多種尺寸的開口頭、可更換開口頭、梅花頭和可更換梅花頭(見圖3)。

信號扭矩扳手的工作原理

套筒連接到棘輪(開口)。當(dāng)套筒(開口)與螺栓或螺母連接時(shí)，用手拉動(dòng)扭矩扳手時(shí)，扭矩扳手的連桿產(chǎn)生相反的扭矩。當(dāng)這個(gè)扭矩等于或大于主彈簧的預(yù)設(shè)扭矩時(shí)，扳機(jī)將滑動(dòng)，彈射器將撞擊套管壁并發(fā)出“咔噠”信號。當(dāng)手松開，扭矩小于主彈簧的預(yù)設(shè)扭矩時(shí)，扳機(jī)向原來的方向滑動(dòng)，回到原來的狀態(tài)。重復(fù)施加扭矩。

定值扭矩扳手

定值扭矩扳手是可調(diào)節(jié)的和預(yù)置的。

可調(diào)扭矩扳手的優(yōu)點(diǎn)是不需要預(yù)設(shè)扭矩值，可以在范圍內(nèi)選擇任意值。

缺點(diǎn)：精度保證能力差，容易超過公差，對操作人員要求高。

主要用于維護(hù)，以及使用頻率較低，控制點(diǎn)較多的場合。

本發(fā)明具有精度保障強(qiáng)、經(jīng)久耐用的優(yōu)點(diǎn)。

缺點(diǎn)：使用設(shè)備需要專業(yè)人員預(yù)設(shè)扭矩值，一次只能預(yù)設(shè)一個(gè)值。

主要適用于大批量生產(chǎn)線。

共同點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：體積小，有報(bào)警功能，使用方便。

缺點(diǎn)：達(dá)到扭矩時(shí)，對操作者的要求較高。

旋轉(zhuǎn)力矩一定要施加平穩(wěn)，不要用力過猛，以免造成很大誤差。

直讀扭矩扳手

直讀扭矩扳手(以常用的指針式扭矩扳手為例)

直讀式扭矩扳手(以常用的指針式扭矩扳手為例)的工作原理如下。

套筒連接到扭矩體。當(dāng)套筒與螺栓或螺母連接時(shí)，當(dāng)用手扳動(dòng)扭矩扳手時(shí)，扭矩體的連桿產(chǎn)生相反的旋轉(zhuǎn)扭矩，同時(shí)帶動(dòng)扇形齒輪旋轉(zhuǎn)。扇形齒輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪帶動(dòng)軸端指針，指針帶動(dòng)從動(dòng)指針。當(dāng)扭矩停止時(shí)，從動(dòng)指針在刻度盤上指示相應(yīng)的扭矩值。

直讀扭矩扳手包括刻度盤類型，d。

指針扭矩w的結(jié)構(gòu)

使用指針式扭矩扳手時(shí)，需要注意的是，左手在握住扳手與套筒的連接處時(shí)，不能接觸指針桿，否則讀數(shù)會(huì)不準(zhǔn)確。

預(yù)設(shè)扭矩扳手

預(yù)設(shè)扭矩扳手可以通過旋轉(zhuǎn)手柄提前調(diào)整設(shè)定扭矩。當(dāng)達(dá)到設(shè)定的扭矩時(shí)，扳手會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒使用者。當(dāng)聽到“咔嗒”聲時(shí)，立即停止扭矩，以確保扭矩正確。當(dāng)扳手設(shè)置在低扭矩值時(shí)，警告聲可能很小，因此要特別注意。

預(yù)設(shè)扭矩扳手的校準(zhǔn)讀數(shù)類似于外徑千分尺的讀數(shù)。

用扭矩扳手?jǐn)Q緊時(shí)，左手握住套筒，保持扭矩扳手的方榫和套筒與緊固件平面垂直；用右手握住扭矩扳手的手柄，并將其轉(zhuǎn)到您的一側(cè)。

禁止將工具向外推，以免滑倒造成人身傷害。

擰緊螺栓和螺母時(shí)，不要施加過大的力或沖擊扭矩。當(dāng)擰緊阻力增大時(shí)，應(yīng)相應(yīng)減慢轉(zhuǎn)速，以免損壞螺紋。當(dāng)扭矩過大時(shí)，禁止在扭矩扳手的手柄上安裝套筒或錘子。

達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩后，不要繼續(xù)擰緊。如果繼續(xù)擰緊，扭矩會(huì)大大超過預(yù)設(shè)值，不僅會(huì)對扳手造成嚴(yán)重?fù)p壞，還會(huì)損壞螺栓和螺母。

用扭矩扳手?jǐn)Q緊一個(gè)平面上的幾個(gè)固定螺栓時(shí)，注意扭矩大時(shí)的擰緊順序。一般擰緊順序是從中間向兩邊，對角幾次。詳細(xì)順序以維護(hù)手冊為準(zhǔn)。

扭矩扳手的正確使用要點(diǎn)

由于手動(dòng)扭矩扳手體積小，使用方便并能發(fā)出警報(bào)，所以在

機(jī)器裝配線被廣泛使用。但手動(dòng)扭矩扳手的使用對操作者的操作水平有一定的要求。下面主要討論正確使用手動(dòng)扭矩扳手施加扭矩的要點(diǎn)。力的作用有三個(gè)要素：力的大小、力的方向和力的作用點(diǎn)。我們從力的三要素來解釋(見圖5和表3)。

扭矩扳手的選擇及精度保證

扭矩扳手的選擇如下。

(1)扳手頭的選擇。

主要有棘齒、開口端、梅花頭、可換頭。需要根據(jù)控制點(diǎn)的工況和安全系數(shù)來決定使用哪種型號的扭矩扳手。首選棘輪式，因?yàn)榘踩奖悖沂菢?biāo)準(zhǔn)件，成本低。

(2)扭矩扳手的范圍。

根據(jù)測量儀器的選擇原則，首選扭矩扳手量程1/2~2/3的設(shè)定值(檢測值)的扭矩扳手。

(3)扭矩扳手的長度和重量。

在短距離扭矩扳手中，優(yōu)先選用有效長度長、重量相對較輕的扭矩扳手，因?yàn)樗×Γ梢越档筒僮髡叩膭趧?dòng)強(qiáng)度。

扭矩扳手既是緊固緊固件的工具，又是保證緊固件扭矩質(zhì)量的測量儀器，其精度直接影響緊固件的扭矩質(zhì)量。在實(shí)際操作中，根據(jù)國家檢定規(guī)程《JJG707—2003扭矩扳子》，操作者必須使用有合格標(biāo)志的扭矩扳手來施加扭矩。同時(shí)，根據(jù)使用頻率和周檢通過率，扭矩扳手在工作前進(jìn)行自校準(zhǔn)和檢查，確保扭矩扳手的準(zhǔn)確性，從而保證緊固件的扭矩質(zhì)量。