據說德國工人擰螺栓有一個(ge) 擰三圈回半圈的說法，好多人都不知道是什麽(me) 原因。

德國人對於(yu) 工匠精神的嚴(yan) 謹與(yu) 執著讓國人稱讚。有些朋友會(hui) 問直接擰兩(liang) 圈半不就完了嘛？但是事實是這樣的嗎？

在多數的德國高端機械設備的工廠裏，對於(yu) 特殊部位組裝時，關(guan) 於(yu) 擰螺絲(si) ，是有嚴(yan) 格的操作手冊(ce) 指導完成的，施加多大的扭矩都有明確規範。

螺絲(si) 在擰緊後，為(wei) 了防止鬆動，應額外施加一個(ge) 預緊力，因此鬆半圈後預緊力將消除，螺絲(si) 在擰緊後處於(yu) 彈性形變中，尤其是在高溫和震動載荷的情況下，長期這樣持續壓力會(hui) 產(chan) 生蠕變，螺絲(si) 變成塑性變形後，其強度會(hui) 大幅下降甚至失效。退回半圈是讓彈性形變恢複一些，同時消除預緊應力，以後螺絲(si) 在持續壓力的變形還是在彈性形變之中，產(chan) 生塑性應變和失效的幾率大幅降低，使螺絲(si) 能保持持續高強度的壓力，而直接擰兩(liang) 圈半是達不到這樣的效果。

再來講述一個(ge) 細節故事：同樣品牌型號的汽車有原裝進口和國內(nei) 組裝之分。在國內(nei) 組裝時一個(ge) 細節讓管理者相當頭疼，德國原裝時，工人擰螺絲(si) 嚴(yan) 格按照作業(ye) 指導書(shu) 的要求執行進三圈再退回半圈；在中國組裝工廠也同樣這樣要求，但組裝工人在最後回半圈時偷懶的比較多，但這是肉眼看不到的差異，隨著時間的推移，那個(ge) 半圈的影響就顯現出來了。同樣的汽車型號，國產(chan) 車的某些部位明顯比進口車故障和維修率高。

擰緊過程的簡要分析

1、541規則（即50%、40%、10%）

如下圖，通常情況下，在螺栓的擰緊過程中，實際轉化為(wei) 螺栓夾緊力的扭矩僅(jin) 占10%，其餘(yu) 50%用於(yu) 克服螺栓頭下的摩擦力，40%用於(yu) 克服螺紋副中的摩擦力，這就是“541”規則，主要反映夾緊力與(yu) 摩擦力之間的關(guan) 係。但若施加一定的改善措施（如塗抹潤滑油）或螺紋副中存有缺陷（如雜質、磕碰等），該比例關(guan) 係會(hui) 受到不同影響而改變。

2、螺栓連接件的特性

擰緊過程的主要變量

①扭矩（T）：所施加的擰緊動力矩，單位牛米（Nm）；

②夾緊力（F）：連接體(ti) 間的實際軸向夾（壓）緊大小，單位牛（N）；

③摩擦係數（U）：螺栓頭、螺紋副中等所消耗的扭矩係數；

④轉角（A）：基於(yu) 一定的扭矩作用下，使螺栓再產(chan) 生一定的軸向伸長量或連接件被壓縮而需要轉過的螺紋角度。

螺栓擰緊的控製方法

1. 扭矩控製法

定義(yi) ：當擰緊扭矩達到某一設定的控製扭矩時，立即停止擰緊的控製方法。

優(you) 點：控製係統簡單、直接，易於(yu) 用扭矩傳(chuan) 感器或高精度扭矩扳手來檢查擰緊的質量。

缺點：控製精度不高（預緊力誤差±25%左右），也不能充分利用材料的潛力。

2. 扭矩-轉角控製法

定義(yi) ：先把螺栓擰到一個(ge) 不大的扭矩後，再從(cong) 此點開始，擰一個(ge) 規定的轉角的控製方法。

優(you) 點：螺栓軸向預緊力精度較高（±15%），可以獲得較大的軸向預緊力，且數值可集中分布在平均值附近。

缺點：控製係統較複雜，要測量扭矩和轉角兩(liang) 個(ge) 參數；且質檢部門也不易找出適當的方法對擰緊結果進行檢查。

3. 屈服點控製法

定義(yi) ：把螺栓擰緊到屈服點後，停止擰緊的一種方法。

優(you) 點：擰緊精度非常高，預緊力誤差可以控製在±8%以內(nei) ；但其精度主要取決(jue) 於(yu) 螺栓本身的屈服強度。

缺點：擰緊過程需要對扭矩和轉角曲線的斜率進行動態的、連續的計算和判斷，控製係統的實時性、運算速度等都有較高的要求。