[发明专利]螺栓预紧力测量方法

摘要

本发明属于航空航天测量技术领域，具体涉及一种螺栓预紧力测量方法。包括如下步骤加工一环形垫圈，其上下端面分别加工一环形凸台，上端面与下端面的凸台直径不同；在垫圈受弯处均布加工四个凹槽，在凹槽处的上表面和下表面分别粘贴应变片；安装全桥电路对垫圈焊接导线；将垫圈进行标定；测量时将螺栓依次穿过垫圈和对接面，并用螺母旋紧，垫圈引出的导线分别连接稳压直流电源和电压表；对螺栓施加拧紧力矩，拧紧螺栓时产生的预紧力施加到垫圈上，在电压表上读取相应的电压值，对照标定证书得到螺栓预紧力；分级别对螺栓施加拧紧力矩，同时分级测量垫圈相应的输出电压，通过计算得到垫圈测得的预紧力值；拟合螺栓拧紧力矩与垫圈测得预紧力关系。

主权项

一种螺栓预紧力测量方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：加工一环形的垫圈，其上下端面分别加工一环形的凸台，上端面与下端面的凸台直径不同；步骤二：在垫圈受弯处以90°均布加工四个凹槽，削弱其局部刚度，使其在受压时产生更大的应变；步骤三：在垫圈四个凹槽处的上表面和下表面分别粘贴应变片，共粘贴8片，上表面四个应变片的阻值分别为R1‑R4，下表面四个应变片的阻值分别为R5‑R8；步骤四：安装全桥电路对垫圈焊接导线，四个桥臂分别为R1R2、R3R4、R5R6、R7R8，Ui为输入电压，Uo为输出电压，两者的关系如下所示：Uo≈Ui8[(ΔR1R1+ΔR2R2)-(ΔR3R3+ΔR4R4)+(ΔR5R5+ΔR6R6)-(ΔR7R7+ΔR8R8)]]]>其中△R1为R1的变化量，△R2为R2的变化量，△R3为R3的变化量，△R4为R4的变化量，△R5为R5的变化量，△R6为R6的变化量，△R7为R7的变化量，△R8为R8的变化量；步骤五：将制作完成的垫圈送至具有相关资质的计量所进行标定，得到预紧力与电压输出的对应关系即标定证书；得到预紧力与输出电压的对应关系，如下所示：P＝21.29UoP为预紧力，单位为KN；Uo为输出电压，单位为V；步骤六：测量时，将螺栓依次穿过垫圈和对接面，并用螺母旋紧，垫圈引出的导线分别连接稳压直流电源和电压表；通过力矩扳手对螺栓施加拧紧力矩，拧紧螺栓时产生的预紧力施加到垫圈上，在电压表上读取相应的电压值，对照标定证书得到螺栓预紧力；步骤七：分级别对螺栓施加拧紧力矩，同时分级测量垫圈相应的输出电压，通过计算得到垫圈测得的预紧力值；步骤八：拟合螺栓拧紧力矩与垫圈测得预紧力关系，得出公式如下：P＝0.5159M+0.3436注：P为螺栓预紧力、M为拧紧力矩。