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一种螺栓拧紧贴合预紧力的确定方法


技术摘要:
本发明提供了一种螺栓拧紧贴合预紧力的确定方法,包括如下步骤:S10通过传感器采集至少五个试验件拧紧数据,获得所述试验件的数据表;S20提取每个所述数据表中的预紧力和角度数据,绘制散点图;S30线性拟合,将所述散点图进行线性拟合,获得所拟合直线的线性拟合优度r2  全部
背景技术:
扭矩转角法为汽车装配行业常用的一种螺栓紧固方法,其能够对预紧力的施加进 行更为准确的预测与控制。扭矩转角法的使用需要两个重要参数:即初始扭矩与转角,在使 用扭矩转角法对螺栓施加预紧力时,首先将螺栓加载至一定扭矩,在这基础上再施加一定 的转角,即可获得距离目标预紧力较为接近的预紧力值。但目前行业内缺乏对扭矩转角法 初始扭矩的确定规范,各大公司对这一参数的确定方法也莫衷一是。 初始扭矩的选定原则为预紧力-角度曲线线性段上靠近前端的某一选定预紧力所 对应的扭矩,通过前期试验研究发现,初始预紧力(初始扭矩)的确定对预紧力的准确性与 稳定性具有较大影响,初始预紧力选取过大则会较多地引入预紧力-扭矩关系的偏差,过小 则会进入预紧力-角度关系的非线性段而产生较大的偏差。所以,对预紧力-角度曲线线性 段与非线性段的临界点的确定(即贴合点和贴合预紧力),对确定扭矩转角法的加载参数、 提高加载预紧力的准确与稳定性具有重要意义。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明提供一种螺栓拧紧贴合预紧力的确定方法,通过数据 处理的方法确定装配条件下螺栓拧紧贴合预紧力,可以确定预紧力-角度曲线线性段与非 线性段的临界点,对确定扭矩转角法的加载参数、提高加载预紧力的准确与稳定性具有重 要意义。 为了实现以上目的,本发明采取的一种技术方案是: 本发明还提供了一种螺栓拧紧贴合预紧力的确定方法,包括如下步骤:S10获取数 据表,通过传感器采集至少五个试验件拧紧数据,获得所述试验件的数据表;S20绘制散点 图,提取每个所述数据表中的预紧力和角度数据,以每个所述数据表中的所述角度为横坐 标、所述预紧力为纵坐标绘制散点图;S30线性拟合,将所述散点图进行线性拟合,获得所拟 合直线的线性拟合优度r2。以及S40获得贴合预紧力,若所述线性拟合优度r2大于判断阈值 r 20 ,则此时的预紧力便是贴合预紧力,其中,所述判断阈值r02为预设值。 进一步地,所述步骤S10包括如下步骤:S11模拟真实应用环境准备试验件及环境 条件,所述试验件包括螺栓、螺母以及被连接件,所述环境条件包括润滑、转速;S12将螺栓 拧紧至屈服,获得屈服预紧力Ft;以及S13以所述屈服预紧力的60%为目标预紧力,按相应 的试验要求对至少5个试验件进行拧紧试验,通过传感器采集拧紧数据,并将数据整理在数 据表中。 进一步地,所述拧紧数据包括扭矩、预紧力和转动角度。 进一步地,所述步骤S20包括如下步骤:S21将每个数据表中的数据绘制一条散点 3 CN 111597714 A 说 明 书 2/5 页 曲线;S22设置一预紧力F,获得第i条散点曲线上预紧力值距离F最近角度值Ai;S23所述第i 条散点曲线上所有散点数据所对应的角度值统一减去角度值Ai,并剔除角度值小于0的所 有散点数据,获得第i组散点数据;以及S24根据所述第i组散点数据重新绘制散点图;其中, i为整数。 进一步地,所述步骤S30包括如下步骤:S31对重新绘制的散点图进行最小二乘线 性拟合;以及S32计算所拟合直线的线性拟合优度r2。 进一步地,若所述线性拟合优度r2小于所述判断阈值r 20 ,则将所述预紧力F卸载, 同时所述预紧力F叠加n个梯度预紧力Fb,重复所述步骤S20以及所述步骤S30,后获得新的 预紧力F 以及线性拟合优度r 2,至所述r 2大于判断阈值r 2n n n 0 ,所述贴合预紧力即为所述预紧 力Fn。 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点: 本发明的一种螺栓拧紧贴合预紧力的确定方法,通过计算机编程数据处理的方法 确定装配条件下螺栓拧紧贴合预紧力,同时利用多条加载曲线的拟合优度作为评判贴合预 紧力的标准,计算过程便捷高效、具有较好的移植性和迭进性、评判结果更为客观以及所得 贴合预紧力的精度较高。避免初始预紧力选取过大较多地引入预紧力-扭矩关系的偏差,避 免初始预紧力过小进入预紧力-角度关系的非线性段而产生较大的偏差;对确定扭矩转角 法的加载参数、提高加载预紧力的准确与稳定性具有重要意义。 附图说明 下面结合附图,通过对本发明的
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