本發(fā)明屬于螺紋緊固件裝配，尤其是涉及一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法。

背景技術：

1、螺栓的裝配方法主要為擰緊裝配，擰緊裝配通過對螺栓頭或螺母施加扭矩或轉角，使螺栓與螺母內外螺紋旋合實現(xiàn)連接，常用的方法包括：第一，扭矩控制法，通過控制施加到螺栓上的扭矩來確保螺栓的預緊力，由于連接結構各界面的摩擦系數(shù)存在分散性，實際預緊力會有一定的誤差；第二，轉角控制法是在螺栓和螺母內外螺紋緊密接觸后，進一步通過控制旋轉的角度來達到預定的預緊力，第三，屈服點控制法是通過施加扭矩的同時，檢測扭矩-轉角曲線，判斷材料屈服情況，使螺栓擰緊至接近屈服點，從而確保預緊力穩(wěn)定和準確，這種方法適用于高要求的連接，但需要精確的控制和測量設備；第四，預緊力控制法，預緊力控制法通過力傳感器或智能緊固件直接測量和控制螺栓的預緊力，通常使用專用的測力設備，這種方法能夠提供最精確的預緊力控制，但設備成本較高，且需要采用智能螺栓，或需要調整結構加入傳感器，因此適用范圍較窄。

2、當前的裝配方法存在以下問題：第一，通常將螺栓危險截面的等效應力設計為不超過材料屈服強度的90％，由于在施加扭矩的過程中產生扭轉應力，扭轉應力的存在會導致螺栓危險截面的等效應力升高，因此螺栓的預緊力生成率低，意味著相同螺栓規(guī)格下，摩擦系數(shù)越大，螺栓預緊力設計值越低，影響連接性能；第二，相比于正應力增加，扭轉應力增加對等效應力有倍的提升幅度，當螺栓的摩擦系數(shù)較高時，往往導致螺紋牙底的應力集中系數(shù)偏高，由于螺桿內殘余扭矩的存在，使得螺栓在承受疲勞載荷時，其危險截面的等效應力增加，應力集中系數(shù)更大，影響結構的疲勞壽命。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，以期解決上述部分技術問題中的至少之一。

2、為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明第一方面提供了一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，包括以下步驟：

4、s1、以過擰緊扭矩沿緊固方向轉動螺紋緊固件，過擰緊扭矩大于傳統(tǒng)扭矩，過擰緊扭矩小于最大允許扭矩；

5、s2、以指定角度沿松動方向轉動螺紋緊固件，減少螺紋緊固件的扭轉應力。

6、進一步的，所述過擰緊扭矩的計算公式如下：

7、

8、其中，tnom為傳統(tǒng)扭矩，d為螺紋緊固件的公稱直徑，ttl為過擰緊扭矩，(dμ)min為螺栓頭支承面摩擦扭矩、螺母支承面摩擦扭矩與螺紋面摩擦扭矩的最小值。

9、進一步的，所述螺栓頭支承面摩擦系數(shù)和螺母支承面摩擦系數(shù)不為零。

10、進一步的，所述指定角度的計算公式如下：

11、

12、trod,rem為螺紋緊固件的殘余扭矩值，lk為夾緊長度，g為螺紋緊固件材料的剪切模量，θ為指定角度，j為螺紋緊固件的極慣性矩。

13、進一步的，所述螺紋緊固件的殘余扭矩值的計算公式：

14、

15、其中，ftl為過擰緊扭矩下的預緊力。

16、進一步的，所述過擰緊扭矩下的預緊力的計算公式為：

17、

18、其中，d2為螺紋緊固件的中徑，μs為螺紋面摩擦系數(shù)，α為牙型半角，dw為螺紋緊固件的支承面等效直徑，μw為支承面摩擦系數(shù)，p為螺距。

19、進一步的，所述傳統(tǒng)扭矩的計算公式如下：

20、

21、其中，tmax為最大允許扭矩，v為螺栓危險截面等效應力與材料極限屈服強度的比值。

22、本發(fā)明第二方面提供了一種電子設備，包括處理器以及與處理器通信連接，且用于存儲所述處理器可執(zhí)行指令的存儲器，所述處理器用于執(zhí)行上述第一方面所述的方法。

23、本發(fā)明第三方面提供了一種服務器，包括至少一個處理器，以及與所述處理器通信連接的存儲器，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器執(zhí)行如第一方面所述的方法。

24、本發(fā)明第四方面提供了一種計算機可讀取存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)第一方面所述的方法。

25、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法具有以下有益效果：

26、本發(fā)明所述的一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，通過使用過擰緊扭矩在緊固方向轉動完成后，在以指定角度沿松動角度抓到弄，使緊固件的支承面相對滑移而另一端面靜止，降低螺桿積累的殘余扭矩，改善螺栓的應力分布延長了緊固件的使用壽命，可以在保證螺栓界面等效應力不提升的情況下，顯著提升螺栓的預緊力設計量，增加結構的連接性能。

技術特征：

1.一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，其特征在于，過擰緊扭矩的計算公式如下：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，其特征在于，所述螺栓頭支承面摩擦系數(shù)和螺母支承面摩擦系數(shù)不為零。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，其特征在于，指定角度的計算公式如下：

5.根據(jù)權利要求4所述的一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，其特征在于，螺紋緊固件的殘余扭矩值的計算公式：

6.根據(jù)權利要求5所述的一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，其特征在于，過擰緊扭矩下的預緊力的計算公式為：

7.根據(jù)權利要求1所述的一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，其特征在于：傳統(tǒng)扭矩的計算公式如下：

8.一種電子設備，包括處理器以及與處理器通信連接，且用于存儲所述處理器可執(zhí)行指令的存儲器，其特征在于：所述處理器用于執(zhí)行上述權利要求1-7任一所述的方法。

9.一種服務器，其特征在于：包括至少一個處理器，以及與所述處理器通信連接的存儲器，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器執(zhí)行如權利要求1-7任一所述的方法。

10.一種計算機可讀取存儲介質，存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1-7任一項所述的方法。

技術總結
本發(fā)明提供了一種提升連接性能的螺紋緊固件裝配方法，S1、以過擰緊扭矩沿緊固方向轉動螺紋緊固件，過擰緊扭矩大于傳統(tǒng)扭矩，過擰緊扭矩小于最大允許扭矩；S2、以指定角度沿松動方向轉動螺紋緊固件，減少螺紋緊固件的扭轉應力。本發(fā)明有益效果：通過使用過擰緊扭矩在緊固方向轉動完成后，在以指定角度沿松動角度抓到弄，使緊固件的支承面相對滑移而另一端面靜止，降低螺桿積累的殘余扭矩，改善螺栓的應力分布延長了緊固件的使用壽命，可以在保證螺栓界面等效應力不提升的情況下，顯著提升螺栓的預緊力設計量，增加結構的連接性能。

技術研發(fā)人員：劉學通,王赫,朱旻昊,王振宇,劉建華
受保護的技術使用者：昊宇睿聯(lián)（天津）科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2