[发明专利]精确紧固螺钉的间接伸长量法

说明书

技术领域

发明涉及测量方法领域。

背景技术

在施加工作载荷之前，螺纹紧固件，以下简称紧固件，联接需要先夹紧被联接件，此过程为称为紧固件的预紧，该夹紧力为预紧力。预紧的目的在于提高联接的可靠性、防松能力、疲劳强度及联接的紧密性和刚度。

紧固件的预紧力通过紧固力矩获得，紧固紧固件通常采用力矩法、转角法和伸长量法这三种方法来控制其紧固力矩，从而达到固紧紧固件目的。

在实际操作中采用力矩法、转角法来紧固紧固件，往往由于紧固件自身的加工精度各异，其尺寸公差误差、形位公差误差、表面粗糙度高低及所使用的润滑剂的不同等诸多因素影响，紧固件的最终紧固力矩数值相差很大，有时同种紧固件之间紧固力矩甚至相差30％以上，这就难免紧固件在使用过程当中不出现问题，甚至会造成重大恶性事故，后果往往非常严重。例如韩国导弹放射失败就是由于螺钉紧固不当断裂造成的。尤其是对于安装位置非常狭窄，紧固件的直径又不能加粗，其材料的力学性能也已经用到极限，在这些情况下，极易发生安全事故。

而伸长量法控制紧固件的紧固力矩通常比较精确。例如长度为20～25mm的螺栓，长度测量精度为±1μm时，若测量准确，其预紧力误差约为±5％。但是如果使用伸长量法控制螺钉紧固力矩，螺钉两端面必须得露出来才能进行测量。

以螺栓为例，通过测量螺栓的伸长来控制螺栓的紧固力矩，其应用条件是螺栓预紧力引起的螺栓伸长必须在弹性范围内，同时在结构上保证能使测量工具接近螺栓两端面，便可直接测量紧固前后螺栓的长度。螺栓两端面为测量面，需精加工或做出锥形中心孔，见图1所示。L为原始长度，L’为紧固后需要的螺栓长度。

伸长量法控制紧固件的精度比较精确，但是对于要紧固的紧固件小端没有伸出头时，伸长量法则使用不上。例如螺钉在联接两被联接件时，通常另外一个被联接件上是盲孔，螺钉的小端是没有条件伸出头，所以伸长量法无法使用。

实用新型内容

发明所解决的技术问题是提供一种精确紧固螺钉的间接伸长量法，在连接螺钉的小端无伸出头时仍可以利用伸长量发精确紧固螺钉。

发明采用的技术方案是精确紧固螺钉的间接伸长量法，包括以下步骤：

A、制作过渡螺钉和过渡套，过渡套与被联接件采用相同材料、相同内孔尺寸、相同螺纹尺寸，过渡套上的螺钉拧入口处具有平直的端面，过渡螺钉和紧固螺钉采用相同材料、相同尺寸，过渡螺钉和紧固螺钉采用相同材料、相同尺寸，过渡螺钉中心开有通孔，通孔中设有测量杆，测量杆的末端与过渡螺钉的末端相固定，测量杆的顶端与过渡螺钉的大头端面平齐。

B、在过渡套端面上刻出至少一条标记刻线。

C、将紧固螺钉拧入过渡套的螺纹内，一边紧固紧固螺钉，一边以伸长量法测量紧固螺钉的伸长量，通过百分表读取紧固螺钉伸长量，当紧固螺钉的伸长量达到预定值的时候，停止紧固，将此状态下紧固螺钉上与过渡套端面上的标记刻线对应位置处刻下刻线，然后取下紧固螺钉。

D、将过渡螺钉拧入过渡套的螺纹内，将百分表与过渡套相固定，将百分表的侧头对准测量杆的顶端，一边紧固过渡螺钉，一边观察过渡螺钉的伸长量，当过渡螺钉的伸长量达到预定值的时候，停止紧固，此状态下在过渡螺钉上与过渡套端面上的标记刻线对应位置处刻下刻线，然后取下过渡螺钉。

E、将过渡螺钉拧入被联接件的螺纹内，将百分表与被联接件相固定，将百分表的侧头对准测量杆的顶端，一边紧固过渡螺钉，一边观察过渡螺钉的伸长量，当过渡螺钉的伸长量达到预定值的时候，停止紧固，此状态下在紧固件端面上与过渡螺钉在步骤D中获得的刻线相对应位置处刻下刻线。

F、将紧固螺钉拧入被联接件的螺纹内，使紧固螺钉在步骤C中获得的刻线与被联接件在步骤E中获得的刻线对齐。

步骤B中所述的标记刻线为间隔120°的三条刻线。

在步骤C和步骤D中，过渡套的螺纹及端面都涂以润滑脂，在步骤D中紧固螺钉的螺纹及螺钉头下端面都涂以润滑脂，在步骤E中，过渡螺钉的螺纹及螺钉头下端面都涂以润滑脂，在步骤F中，紧固螺钉及被联接件的润滑脂全部清除。

所述润滑脂采用抗挤压润滑脂。

在步骤C、步骤D、步骤E中所使用的百分表的初始状态下保持2mm～3mm的初压缩量。

所述测量杆与过渡螺钉的末端相焊接。

所述过渡套以虎钳固定。

步骤B、步骤C、步骤D、步骤E中的刻线均以酸笔刻画。

所述过渡螺钉为圆头螺钉，步骤D中过渡螺钉的刻线标记在螺钉头的外圆柱面上。