尖叫拧紧的产生原因和对策

一、基本概念Basic Concept

尖叫拧紧也称啸叫拧紧，英文翻译为Stick Slip。螺栓在拧紧过程中发出刺耳且高频噪音的拧紧过程，体现在拧紧曲线上就是扭矩随着角度忽高忽低，在上下高频大幅波动。而且就算扭矩达到了峰值，拧紧后扭矩合格，夹紧力也可能不足，扭矩与夹紧力的比例关系失效。

二、尖叫拧紧的不良后果

Stick slip tighten negative result

首先，夹紧力与扭矩的关系失效后，实际上工件完全没有被拧紧，产生质量问题，如果是安全螺栓的话，甚至有安全风险。

其次，由于波动剧烈，可能在一次拧紧过程中，工具会承受数百次的交变载荷，对工具的损耗极大，尤其是工具传感器，工具的寿命和精度均会降低。

除此之外，尖叫拧紧带来的环境噪音，对员工操作也十分不友好。

三、 如何识别和探测尖叫拧紧

How to distinguish and detect stick slip

1、设置识别扭矩门槛，注意选择动态探测模式或固定值探测模式。

2、如果在给定角度内振动次数超过容许上限，该螺栓被识别为尖叫螺栓，控制器会报警，并报告相应信息。

3、通过拧紧工具的斜率监控功能，比如达到目标扭矩前监测有无斜率跌落过程，用来识别是否发生尖叫拧紧过程。

四、尖叫拧紧可能的产生原因

Stick slip tighten possible cause

1、螺纹副本身的强度&多次拧紧导致的摩擦系数不稳定。

2、螺纹头部结构引起，比如采用沉头螺栓&一体式加大法兰面螺栓。

3、比较大的螺栓长径比，比如电池模组固定螺栓L/D达到15左右，细长螺栓在传递螺纹副扭矩时导致连接不稳定。

4、涂胶的影响，比如物理耐落胶涂多了或不均匀，放置时间太久都会导致摩擦系数偏高&不稳定。

5、产品的固定、拧紧工装的刚性差，抖动大。

6、在工具和套筒之间用了很细长的延长杆。

7、工件的结构失效：上下结合面不平行，工件干涉等。

8、连接过程发热严重-软连接。

9、拧紧速度过快，造成涂层脱落或摩擦系数不稳定性增加。

五、尖叫拧紧的应对措施

Stick slip tighten corrective actions

1、排查所有摩擦系数相关的因素。

2、检查连接中是否混入了焊渣，套筒和工件有无干涉。

3、反作用力臂刚性加大一些，夹持位置是需要夹持工具的齿轮箱部位。

4、尽可能选择刚性大的固定式拧紧轴拧紧工具，量程选择比目标扭矩大2-3倍。

5、减小套筒和螺栓头之间的间隙。

6、使用多步拧紧策略，确认并增加步骤间扭矩保持功能。

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