扭力扳手的使用方法及注意事项
扭矩扳手的工作原理
什么是扭矩?
扭矩是反映机械特性的重要综合指标,是动力机械外部特性的主要参数。
紧固件的扭矩主要是造成机械元件单边受力,产生径向力的扭矩。在机械行业,以往紧固件的扭矩质量取决于操作人员的工作经验,存在扭矩过大或过小的现象,不能满足紧固件的紧固要求。根据工作经验,熟练工人在施加 M6 ~M8紧固件的扭矩时,由于工作习惯,很容易利用腕力和肘力造成扭矩过大。在施加M16以上紧固件的扭矩时,使用全身的力和体重的力时仍然难以控制,容易出现扭矩不足的现象。只有施加M10~M12紧固件的扭矩,才能轻松控制肩部力和上身力,拧紧扭矩值也能轻松满足要求。因此,为了保证紧固件的扭矩质量,扭矩扳手被广泛应用于各种机械行业的紧固过程中。在汽车维修中,扭矩扳手主要用于装配具有规定扭矩值的螺栓和螺母,如气缸盖、连杆、曲轴主轴承等处的螺栓。
扭矩扳手的种类
扭矩扳手有很多种,按结构和用途可分为机械式、电子式、电动式、气动式等。根据应用场合可分为定值式、可调式、表盘式、数显式等不同形式。常用手动扭矩扳手的分类如图2所示。
其中,信号扭矩扳手主要用于生产线的扭矩控制,直读扭矩扳手主要用于扭矩质量检测。信号扭矩扳手
信号扭矩扳手的主要结构
可调扭矩扳手和预设扭矩扳手的结构除了固定值不同之外都是一样的。根据不同的工作条件,这种扭矩扳手头除棘轮式外,还设计有各种尺寸的开口头、可更换的开口头、梅花头和可更换的梅花头。信号扭矩扳手的工作原理
套筒连接到棘轮上。当套筒与螺栓或螺母连接,用手拉动扭矩扳手时,扭矩扳手的连杆产生相反的扭矩。当扭矩等于或大于主弹簧预设的扭矩时,扳机会滑动,弹射器会撞击套管壁,发出“咔哒”信号。松开手,当扭矩小于主弹簧预设的扭矩时,扳机向原来的方向滑动,回到原来的状态。反复施加扭矩。
定值扭矩扳手
定值扭矩扳手是可调节和预设的。
可调定值扭矩扳手的优点是不需要预设扭矩值,在范围内可以任意选择。
缺点:精度保证能力差,容易超差,对操作人员要求高。
主要用于维修,以及使用频率低,控制点多的场合。
预置扭矩扳手具有精度保证能力强、经久耐用的优点。
缺点:需要专业人员使用设备提前设定扭矩值,一次只能预设一个值。
主要适用于批量生产的生产线。
共同点
优点:体积小,有报警功能,使用方便。
缺点:当达到扭矩时,对操作员的要求很高
转动力矩必须平稳施加,但不能用力过猛,以免造成较大误差。
直读扭矩扳手
直读扭矩扳手直读扭矩扳手的工作原理如下。
套筒连接到扭矩体。当套筒与螺栓或螺母连接,用手拉动扭矩扳手时,扭矩体的连杆产生相反的转动扭矩,同时带动扇形齿轮转动。扇形齿轮带动小齿轮转动,小齿轮带动轴端的指针,指针带动从动指针。当旋转扭矩停止时,从动指针在刻度盘上指示相应的扭矩值。h tt ps://@2019
扭力扳手使用方法:
1、根据螺栓或者螺帽所需要的扭矩值,来确定预设的扭矩值,一般车辆轮胎螺丝的扭矩是110-150N·m,具体最好参考一下你的车辆使用手册;
2、在预设扭矩值的时候,要把扭力扳手手柄上面的锁定环给往下拉,并且旋转手柄,将微分刻度线数值和标尺主刻度线调节到所需要的扭矩值;
3、调节完成之后,就可以松开手柄上面的锁定环,手柄就会自动锁定了;
4、使用相应规格的套筒安装挂在扳手方榫,再把紧固件给牢牢套住,最后缓慢对手柄进行用力。在用力的时候一定要按照标明的牵头方向进行,拧紧到发出咔哒的信号时,就可以停止用力了。
使用扭力扳手时,应平衡缓慢地加载,切不可猛拉猛压,以免造成过载,导致输出扭矩失准。在达到预置扭矩后,应停止加载。
1、不能使用预置式扭力扳手去拆卸螺栓或螺母。
2、严禁在扭力扳手尾端加接套管延长力臂,以防损坏扭力扳手。
3、根据需要调节所需的扭矩,并确认调节机构处于锁定状态才可使用。
4、预置式扭力扳手使用完毕,应将其调至最小扭矩,使测力弹簧充分放松,以延长其寿命。
5、应避免水分侵入预置式扭力扳手,以防零件锈蚀。
6、所选用的扭力扳手的开口尺寸必须与螺栓或螺母的尺寸相符合,扳手开口过大易滑脱并损伤螺件的六角,在进口汽车维修中,应注意扳手公英制的选择。
7、各类扳手的选用原则,一般优先选用套筒扳手,其次为梅花扳手,再次为开口扳手,最后选活动扳手。
8、为防止扳手损坏和滑脱,应使拉力作用在开口较厚的一边,这一点对受力较大的活动扳手尤其应该注意,以防开口出现“八”字形,损坏螺母和扳手。
扭力扳手使用方法:
扳手为旋转汽车螺栓或螺帽的工具。扳手扳转时应该使用拉力,推转扳手极易发生危险;扭力扳可用于松紧螺栓,螺栓旋紧前应先将螺栓清洁并上润滑油;使用扭力扳手旋紧螺栓时应均匀使力,不得利用冲击力。
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使用力扳手时,首先根据测量工件的要求,选择范围适中的扭矩扳手。
测量的扭矩值不应小于正在使用的扭矩装置范围的20%小扭矩部位的加固不宜使用过大的范围,小范围的扭矩装置不宜超范围使用。
当扭矩值预设后,拉下扳手手柄上的锁环,同时转动手柄,将主刻度和差动刻度的值调整到所需的扭矩值调整后,松开锁环,手柄会自动锁定。
【太平洋汽车网】如果是带表扭力仪器,直接读取指针所指示的数据为测量数据值;如果是套筒加副刻度指示器,应先读取主刻度上的刻度值,再加上副刻度或微分筒上的刻度值之和为测量数据值。
扭力扳手使用方法:
1、选用合适量程的扭力扳手。力扳手的使用中,首先要根据测量工件的要求,选取适中量程扭力扳手,所测扭力值不可小于扭力器在使用中量程的百分之二十,太大的量程不宜用于小扭力部品的加固,小量程的扭力器更不可以超量程使用。
2、根据工件所需扭矩值要求,确定预设扭矩值。预设扭矩值时,将扳手手柄上的锁定环下拉,同时转动手柄,调节标尺主刻度线和微分刻度线数值至所需扭矩值。调节好后,松开锁定环,手柄自动锁定。
3、确认扭力扳手与固定件连接可靠并已锁定、用扭力扳手时,先将扳手方榫连接好辅助配件(如套筒,各类批嘴),确保连接已经没问题。在加固扭力之前,设定好需要加固的力值,并锁好紧锁装置,调整好方向转换钮到加力的方向,然后在使用时先快速连续操作5-6次,使扳手内部组件上特殊润滑剂能充分润滑,使扭力扳手更精确,持久使用。
(图/文/摄:太平洋汽车网陈美连)
1、 鲤鱼钳:用手夹持扁的或圆柱形零件,带刃口的可以切断金属。 注意:不能用钳子拧转螺栓或螺母;不能当撬棍;不能当锤子。
2、 尖嘴钳:用于在狭小地方夹持零件。(四) 扳手 用于折装有棱角的螺栓和螺母。汽车修理常用的有开口扳手、梅花扳手、套筒扳手、活络扳手、扭力扳手、管子扳手和特种扳手。
3、开口扳手(呆扳手): 开口宽度6~24毫米范围内有6件、8件两种。适用于折装一般标准规格的螺栓和螺母。 梅花扳手:适用于折装5~27毫米范围的螺栓或螺母。每套梅花扳手有6件和8件两种。梅花扳手两端似套筒,有12个角,工作时不易滑脱。
4、套筒扳手:每套有13件、17件、24件三种。适用于折装某些螺栓和螺母由于位置所限,普通扳手不能工作的地方。折装螺栓或螺母时,可根据需要选用不同的套筒和手柄。
5、活扳手:开度可以自由调节。
6、扭力扳手:用以配合套筒拧紧螺栓或螺母。在汽车修理中扭力扳手是不可缺少的,如气缸盖螺栓、曲轴轴承螺栓等的紧固都须使用扭力扳手。汽车修理使用的扭力扳手,其扭矩为2881牛顿米。
7、特种扳手:或称棘轮扳手,应配合套筒扳手使用。一般用于螺栓或螺母在狭窄的地方拧紧或拆卸,它可以不变更扳手角度就能折卸或装配螺栓或螺母。使用方法:摁住顶部弹销,套上套头(套筒扳手)。
怎么来选择好的扭了扳手,根据扭力值的不同,请选择不同的扭力扳手,我们建议用户在购买时最好选择扭力值区间在扭力扳手的中间部位,即1/3-2/3扭力区间,例如我们在用100NM的扭力去锁紧螺丝时候,我们建议选择ET-150(42-210NM区间)而不是ET-80(19-110NM区间),这样里面弹簧结构不会经常触即临界点,更好的保护扭力扳手,并能长期使用。
1. 为什么要选用扭力扳手来锁螺丝,而不是拆螺丝
扭力扳手与其说是一种工具,更适合说是一种量具,一般的螺丝我们可以用棘轮扳手或者普通扳手来拆装即可,使用的力是根据个人的力量大小决定螺丝的锁紧程度,而机械设备等比较重要的部位螺丝,需要一定的扭力值才能达到最适合,即不会损坏螺丝又保证使用需要;拆卸螺丝的时候,会有瞬间强力,即使新装的螺丝,然后拆卸下来,这个松动力量远大于刚安装的最大扭力,很容易造成扭力扳手的损坏。
2. 扭力扳手精准再校正
扭力扳手与汽车都是一样,行驶一定里程,使用一段时间后,都需要保养,扭力扳手在使用达到规定次数或者时间后,需要进行扭力精准再校正,需要由专业人员使用专业设备调节校正,延长扭力扳手的寿命就必须要注意:每次用完后将扭力值归零,以免弹簧长期受压,弹性疲乏,导致扭力扳手寿命缩短。
扭力扳手常规维护
若达到预设扭力,又继续施压时会造成工作物受到伤害。
设定扭力值之前,需检查扭力扳手是在LOCK OR UNLOCK的状态。
扭力扳手在出厂时,已经校正及测试,不同款式精准度不同,任意扭力值点分别为±4%,±3%,±1%,这是高精确测量仪器,因此仅有专业人员才可作维修,切勿浸泡在任何液体中,否则会影响其内部的润滑。
1.预置式扭力扳手不能用于拆卸螺丝
从严格意义上说,扭力扳手是一种计量器具。特别是业内普遍使用的机械预置式扭力扳手,只能用于在拧紧螺丝时确定扭矩,绝不能作为拆卸工具去拧松已经紧固的螺丝。
预置式的扭力扳手通常为单向使用,在顺时针紧固螺丝并达到预设力矩时,推动连杆,产生瞬间脱节效应和提示声响。虽然可以通过棘轮的拨片切换为逆时针操作,但仅能用于拧出已经松脱的螺丝。
其原理是,螺丝紧固状态下的静摩擦力远大于松脱状态下的动摩擦力,特别是螺丝安装一段时间后,松开螺丝所需要的扭矩远大于拧紧时的扭矩(可达到1.5倍),反向使用容易使扳手内部杠杆卡死,导致正向使用时无法提示,造成不可逆转的损伤。
有的预置式扭力扳手,如ParktoolTW-5、TW-6则可以双向测量扭矩,但同样,逆时针操作并不是用来拧松螺丝的,而是用来拧紧反向螺纹的。
因此,在拆卸螺丝时,建议大家先使用普通扳手拧松,再用扭力扳手或棘轮扳手提高拆卸速度。
▲ParktoolTW-5(下)和TW-6(上),属于机械预置式扭力扳手
2.选择正确的量程
预置式扭力扳手通常有一个可以调节的扭矩范围,称为“量程”。一支扳手的量程越小,精度越高。而自行车上各种紧固件的标准扭矩跨度很大,所以整车安装至少需要两支不同量程的扭力扳手,比如ParktoolTW-5(3-15N•m)和TW-6(10-60N•m)。
为了防止对扳手和零件的损害,在使用扭力扳手前,务必正确了解扳手的大扭矩,使用中必须确保所施加的扭矩值在扳手的量程内。一般来说,选择扳手时,是工作值在该扳手量程的20%~80%之间。例如,后拨固定螺丝的标准扭矩约为15N•m,我们应该选用ParktoolTW-6(10-60N•m)而不是TW-5(3-15N•m),这样可以确保扳手内部结构不会经常触及临界点,增加扳手的使用寿命,保证长期使用的准确度。
▲ParktoolTW-2属于表盘式扭力扳手,表盘上显示实时扭矩,可以双向测量,价格相对便宜,但用起来没有预置式方便
3.保持正确的施力过程
在对扳手施力前,请确保扳手头和螺丝已接触紧密,扳手没有明显倾斜,手持的部位应在扳手手柄后端,同时锁上调节旋钮,这些对测量精度至关重要。除有配套长柄或套管的工业扭力扳手外,使用时万万不能为了增大力臂而在尾部套加加长杆。
拧紧螺丝的过程中,越是接近预置扭矩越是应当平稳缓慢用力,不可以使用冲力,以免超出标准扭矩。一些的数显预置式扳手带有提示功能,接近预置扭矩时会通过LED灯提示用户平稳用力。达到预置扭矩后,应立即停止用力,因为此后扳手会成为一个呆扳手,如再用力,将会超过预置扭矩。近几年市场上已出现了带有过载保护的打滑式扭力扳手,当达到预置力矩时会自动打滑。
▲带有扭矩指示灯的数显预置式扳手
4.保护弹簧
决定预置式扭力扳手精度的关键组件是内部的扭矩弹簧。使用前后,务必将扳手存放盒内,尤其要注意将示值调节到小处,也就是弹簧松的状态,以保证其准确度及使用寿命。如果弹簧长时间于压缩状态,就会发生形变,许多预置式扭力扳手的非正常性损坏就是由这个原因引起的,而且在这种情况下,扳手是不可能被校准修复的,除非更换弹簧。
为了保护弹簧和确保精度,调整扭矩值时,也有一些虽然繁琐但是确有必要的注意事项。一是要平稳地旋转调节旋钮;二是每次闲置后取用时,要从小示值到大示值满量程调整2-3次,进行润滑,这称为“预热”;三是由低示值向上调整到所需扭矩,比如当前扭矩为14N•m,接下来要设定10N•m,应该先调整到9N•m,然后再调整到10N•m。
▲机械预置式扭力扳手结构图
5.及时检定误差
尤其要注意的是,扭力扳手作为计量器具,误差会随着使用或存放时间的增加而逐渐增大,从质量和负责的角度出发,需要定期检定校准。
对于正常使用的,检定校准周期为累计使用5000次;对于半年内使用不满5000次的,每半年检定校准一次;对于全新从未使用过的,首轮可以1年校准一次;对于高处跌落或受到重大撞击的,应及时校准一次。如果使用频率很小,周期可以适当放宽。根据ISO6789的要求,小于等于10N•m容许的偏差为6%,大于10N•m容许的偏差为4%。
一般来说,扭力扳手厂商并不提供检定校准的售后服务,需要找配有扭矩扳手检定仪的计量技术机构进行,各地省级计量检定技术的单支单次检定费用通常在200-300元之间。此外,如汽车制造、飞机维护等一些需要进行精密机械安装维护的企业日常工作需要大量使用扭力扳手,通常有专门部门从事检定校准,大家如有门路,也是一个不错的渠道。
同时,出于对态度、成本和便利性的考量,很少有车友和车店会及时将扭力扳手送检,在此也希望引起大家重视。
▲Nobar扭矩扳手检定仪
6.购买适用的扭力扳手
对于爱好自己动手的专业车友,一支扭力扳手的实用性和重要性无需多说。即使对普通车友而言,我也建议至少使用扭力扳手一段时间,感受一下各个范围的扭矩值,并逐步尝试通过手腕、手臂和体重参与发力来控制大概的扭矩。
在购买选择上,有自行车品牌和工业品牌两个方向。目前Parktool、Topeak、SuperB、IceToolz等自行车工具品牌都推出了扭力扳手,不需要再花费太多精力挑选量程、接头和附件。但专门制造扭矩设备的工业品牌在质量上更为可靠,如精度和耐用性上佳的国外品牌Norbar(英国诺霸)、Snap-On(美国实耐宝)、TOHNICHI(日本东日),性价比高的国产品牌准达等等,在企业应用中评价都较好。
▲我目前使用的扭力扳手是东日QL12N4
▲TopeakTPS-SP07和IceToolzE219(右),属于简化的表盘式扭力扳手
不想花费太多的话,那么简化的表盘式扭力扳手也是不错的选择,当然,精度和操作手感会逊色不少。如果一分钱都不想投入,那也有更阳春的方法,如用手提秤勾住内六角扳手尾部垂直用力,钩子同扳手头之间的距离(单位换算成米)乘以手提秤示值,即为当前扭矩的大约值,不理解的同学请复习力矩相关概念。