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液压力矩扳手的螺栓紧固精度分析 周 文 （北京雷蒙赛博机电技术有限公司， 101417） 摘要：介绍了液压力矩扳手的基本原理并对其力矩进行了最大误差分析；分别分析了螺栓伸长量，紧固力 矩与螺栓预紧力的关系，指出检测螺栓伸长量、内应力、紧固力矩都是检测螺栓是否达到理想预紧 力的间接指标；阐述液压力矩扳手精度检验的两种方法：直接测定法和间接比较测定法，分析了这 两种检测的应用适用性。 关键词：液压力矩扳手；螺栓；紧固精度；螺栓预紧力；力矩；伸长量；直接测定法；间接比较测定法 作者介绍： 清华大学 机械学硕士。 力学，机械学，测量学，机械制造，自动控制及能量专家。长期从 事螺栓工程理论及使用科学研究。对火电，核电，风电，石化及海洋石油领域的螺栓工程应 用有着长期积累的经验。其领导的 CBE 公司在世界螺栓工程领域占有领先地位，公司开发 的液压螺栓，液压螺母，液压螺栓拉伸器，液压力矩扳手，螺栓精度检定仪器等应用广泛。 1 液压力矩扳手的螺栓紧固精度分析 周 文 （北京雷蒙赛博机电技术有限公司， 101417） 摘要：介绍了液压力矩扳手的基本原理并对其力矩进行了最大误差分析；分别分析了螺栓伸长量，紧固力 矩与螺栓预紧力的关系，指出检测螺栓伸长量、内应力、紧固力矩都是检测螺栓是否达到理想预紧 力的间接指标；阐述液压力矩扳手精度检验的两种方法：直接测定法和间接比较测定法，分析了这 两种检测的应用适用性。 关键词：液压力矩扳手；螺栓；紧固精度；螺栓预紧力；力矩；伸长量；直接测定法；间接比较测定法 1 液压力矩扳手 液压力矩扳手主要用于螺栓的安装及拆卸。它是以液压为动力，提供大扭矩输出，替代 传统抡大锤、天车拽等落后的螺栓拆装方式。 采用液压力矩扳手，可根据设定的紧固力矩较精确地紧固螺栓。力矩精度可达±3% 。 不仅提高了工作效率，而且提高了安装与检修的质量和水平，保证设备的安全运行。同时， 减轻了劳动强度，是重型设备安装与检修必不可少的工具之一。 1.1 液压力矩扳手基本原理 液压力矩扳手由提供直线动力的高压液压油缸和提供扭转力矩输出的推杆-摆杆-棘轮 机构两部分组成。 图 1.1 现代液压力矩扳手原理 典型的现代液压力矩扳手原理如图 1.1 所示，由油缸-1，活塞-2，推杆-3，摆杆-4，扳 手体-5 组成。 其中油缸-1 的作用面积为A d 2 A = π⋅ （1.1） 4 这里，d ——油缸直径。 2 带有铰链的活塞-2，将压力为p 的油压转换成推力N ，