Segundo as estatísticas, no processo de aperto final da montagem de uma determinada marca de automóveis, mais de 60% dos parafusos são apertados pelo método de torque. Em outras indústrias de fabricação de não precisão, como máquinas de construção, o método de torque é mais amplamente utilizado. Quando o método de torque é usado para aperto, os parafusos geralmente não excedem o limite de escoamento.

Conforme mostrado na figura, a área de aperto do parafuso é mostrada como a área sombreada na figura, ou seja, abaixo do limite de escoamento.

Então, na área da curva de aperto, qual é o torque mais adequado para o aperto?

TorcStark dará uma introdução detalhada

Análise de Fase de Curvas de Aperto

Os estágios da curva de aperto completa são divididos principalmente em 5 estágios: encontrar a tampa, rosquear para encaixar, encaixar para ceder, ceder para o torque mais alto e o torque mais alto para quebrar. Se você não tiver certeza sobre o estágio de aperto, há uma análise detalhada no artigo da coluna anterior.

O ponto de processo correspondente ao método de torque é geralmente mais adequado entre o encaixe e o estágio de escoamento. Também será explicado posteriormente: Por que o método de torque não é adequado para exceder o limite de escoamento?

A figura acima mostra a diferença na força de aperto ao apertar a 120Nm para diferentes estados de coeficiente de atrito. A diferença na força de fixação entre totalmente lubrificado (força de fixação de cerca de 60 KN) e o estado original (força de fixação de cerca de 30 KN) é de até 50%.

Esta também é a desvantagem do método de torque: a dispersão da força de fixação é muito afetada pelo coeficiente de atrito. O que precisa ser lembrado aqui é que, se a posição de aperto exigir a precisão da força de fixação, certifique-se de controlar o coeficiente de atrito.

Além disso, quando o coeficiente de atrito é o valor da linha superior, é necessário considerar se a força de fixação pode atender aos requisitos da força de fixação mínima apertando de acordo com o torque de processo definido.

A figura acima mostra a curva completa do parafuso aparafusado até a falha por fratura. O ponto A é o ponto de escoamento do parafuso. Se o método de torque for usado para apertar acima do limite de escoamento, supondo que o torque seja de 180Nm, para este ponto de conexão, o torque máximo do ponto de escoamento até o torque máximo é apenas cerca de 10Nm.

Como a força de aperto é muito afetada pelo coeficiente de atrito, quando o coeficiente de atrito do parafuso é baixo, a curva de aperto é de 150Nm e o torque máximo é de 160Nm. Então, até que o parafuso se quebre, o torque de processo do ponto de aperto não pode ser alcançado.

Portanto, o método de torque não pode atingir um aperto excessivo e há um grande ângulo de rotação desde o escoamento até a quebra, portanto, o método do ângulo é mais adequado.

Valor de torque apropriado para aperto de torque

Como avaliar se o valor do torque de aperto é adequado?

A imagem acima mostra uma curva de aperto relativamente completa. Selecione o segmento linear da curva de aperto, o ponto mais baixo do segmento linear é o torque de ajuste MJ e o ponto mais alto do segmento linear é o torque máximo linear Mlin. Quando o ponto de aperto não ultrapassa Mlin, o parafuso ainda está no estágio elástico, ou seja, não ocorre deformação irreversível.

Para o método de torque, geralmente também é necessário que os parafusos apertados possam ser reutilizados. Portanto, recomenda-se que o ponto de aperto esteja abaixo de Mlin. Levando em consideração o desvio da precisão da força de aperto do método de torque, multiplique-o pelo fator de segurança, que é 0,9*Mlin.

Então, qual é o valor limite inferior apropriado? Considerando que os parafusos devem ter uma determinada taxa de utilização, se a taxa de utilização for muito baixa, pode-se considerar o uso de parafusos com diâmetros menores e classes mais baixas.

Limite elástico do parafuso abrangente e considerações de utilização:

A faixa mais adequada de MT (torque de processo) é: 0,5*Mlin≤MT≤0,9*Mlin

Para garantir uma força de fixação suficiente, o torque de montagem MJ não é recomendado para ser muito alto. O intervalo recomendado é: MJ≤0,5*MT

Por exemplo:

O processo de aperto de um projeto de conexão é: 90Nm, de acordo com a fórmula: 0,5 Mlin≤90Nm≤0,9*Mlin,

então 100Nm≤Mlin≤180Nm.

O torque máximo linear Mlin da curva de aperto recomendada está entre 100-180Nm, o que não apenas garante que os parafusos possam ser usados de forma eficaz, mas também tem uma margem de segurança suficiente.

Torque de montagem MJ: de acordo com MJ≤0,5*90Nm, então MJ≤45Nm. Recomenda-se que o torque de montagem MJ não seja superior a 45Nm para garantir uma força de fixação insuficiente.

O processo de aperto de um projeto de aperto de parafuso é de 8Nm, e o requisito do projeto é o método de torque. A imagem acima mostra a curva de aperto até a falha. O processo de aperto deste parafuso é de 8Nm, indicado pela seta.

O torque de montagem MJ é 2,4Nm≤0,5*MT=4Nm. De acordo com 0,5Mlin≤8Nm≤0,9*Mlin, obtém-se que 8,89Nm≤Mlin≤16Nm, o Mlin desta curva de aperto é 12,6Nm, e o torque de processo MT é adequado.

Se você deseja aumentar a força de fixação, também é adequado definir o torque de processo MT para 9-10Nm. Você pode calcular por si mesmo.

Resumir

O método de torque é amplamente utilizado em automóveis, máquinas de construção e outros campos. O método de torque não é adequado para aperto acima do limite de escoamento. Recomenda-se que o torque de ajuste MJ da curva de aperto não seja superior a 0,5 vezes o torque de processo MT e o torque de processo MT seja entre 0,5 vezes o torque máximo linear (0,5Mlin) e 0,9 vezes o torque máximo linear ( 0,9Mlin).