第952章 熊教授的小问题
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不过熊教授偷偷的拉了刘琅一下，然后小声地问了一个问题。
“刘琅，这些德国工人们在拧螺丝时有一个小细节我不懂，那就是螺丝为什么要拧三圈后再送半圈？为什么不直接拧两圈半呢？我当年在德国留学时可没有这种工艺，昨天我在大众公司还偷偷问过一名工人，结果人家没告诉我，你知道是为什么？”
熊怀志教授的确厉害，这个小小的细节没有任何人发展，只有他这个七十多岁的老人发现了。
刘琅笑了笑，然后把熊教授拉到一边解释道。
“螺丝在拧紧后，为了防止松动，应额外施加一个预紧力，因此松半圈后预紧力就会消除。
其实这要从螺丝的受力来进行分析，首先螺丝在拧紧后处于弹性形变中，尤其是在高温和震动载荷的情况下，长期这样持续压力会产生蠕变，进而发生塑形变形。
螺丝变成塑性变形后，其强度会大幅下降甚至失效，退回半圈是让弹性形变恢复一些，同时消除预紧应力，以后螺丝在持续压力的变形还是在弹性形变之中，产生塑性应变和失效的几率大幅降低，使螺丝能保持持续高强度的压力，而直接拧两圈半是达不到这样的效果。”
熊怀志听了恍然大悟，拍了拍感叹德国人对细节的掌握完全到了叹为观止的地步。
刘琅笑了笑接着说道。
“教授，现代机械靠的是数据分析，我在美国学习时学的就是这个，比如刚才您问的这个问题就可以对螺丝拧紧进行数据分析，在拧紧的过程中有四项数据，一是扭矩，也就算所施加的拧紧动力矩；二是夹紧力，是连接体间的实际轴向夹紧大小；三是摩擦系数，是螺栓头、螺纹副中等所消耗的扭矩系数；四是转角，也就是基于一定的扭矩作用下，使螺栓再产生一定的轴向伸长量或连接件被压缩而需要转过的螺纹角度。
知道这四项数据后，我们再来探讨螺丝拧紧的控制方法就一目了然，首先是扭矩控制法：当拧紧扭矩达到某一设定的控制扭矩时，立即停止拧紧的控制方法。
这种方法控制系统简单、直接，易于用扭矩数显传感器或高精度扭矩扳手来检查拧紧的质量，但是控制精度不高，也不能充分利用材料的潜力。
第二种是扭矩-转角控制法，是先把螺栓拧到一个不大的扭矩后，再从此点开始，拧一个规定的转角的控制方法。
优点是螺栓轴向预紧力精度较高，可以获得较大的轴向预紧力，且数值可集中分布在平均值附近。
缺点是控制系统较复杂，要测量扭矩和转角两个参数。
最后是屈服点控制法，把螺栓拧紧到屈服点后，停止拧紧的一种方法。
优点是拧紧精度非常高，但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度。
缺点是拧紧过程需要对扭矩和转角曲线的斜率进行动态的、连续的计算和判断，控制系统的实时性、运算速度等都有较高的要求。
有了这三种方式，我们就可以每一步定量计算了。”
刘琅的话让熊怀志教授恍然大悟。
不过熊教授偷偷的拉了刘琅一下，然后小声地问了一个问题。
“刘琅，这些德国工人们在拧螺丝时有一个小细节我不懂，那就是螺丝为什么要拧三圈后再送半圈？为什么不直接拧两圈半呢？我当年在德国留学时可没有这种工艺，昨天我在大众公司还偷偷问过一名工人，结果人家没告诉我，你知道是为什么？”
熊怀志教授的确厉害，这个小小的细节没有任何人发展，只有他这个七十多岁的老人发现了。
刘琅笑了笑，然后把熊教授拉到一边解释道。
“螺丝在拧紧后，为了防止松动，应额外施加一个预紧力，因此松半圈后预紧力就会消除。
其实这要从螺丝的受力来进行分析，首先螺丝在拧紧后处于弹性形变中，尤其是在高温和震动载荷的情况下，长期这样持续压力会产生蠕变，进而发生塑形变形。
螺丝变成塑性变形后，其强度会大幅下降甚至失效，退回半圈是让弹性形变恢复一些，同时消除预紧应力，以后螺丝在持续压力的变形还是在弹性形变之中，产生塑性应变和失效的几率大幅降低，使螺丝能保持持续高强度的压力，而直接拧两圈半是达不到这样的效果。”
熊怀志听了恍然大悟，拍了拍感叹德国人对细节的掌握完全到了叹为观止的地步。
刘琅笑了笑接着说道。
“教授，现代机械靠的是数据分析，我在美国学习时学的就是这个，比如刚才您问的这个问题就可以对螺丝拧紧进行数据分析，在拧紧的过程中有四项数据，一是扭矩，也就算所施加的拧紧动力矩；二是夹紧力，是连接体间的实际轴向夹紧大小；三是摩擦系数，是螺栓头、螺纹副中等所消耗的扭矩系数；四是转角，也就是基于一定的扭矩作用下，使螺栓再产生一定的轴向伸长量或连接件被压缩而需要转过的螺纹角度。
知道这四项数据后，我们再来探讨螺丝拧紧的控制方法就一目了然，首先是扭矩控制法：当拧紧扭矩达到某一设定的控制扭矩时，立即停止拧紧的控制方法。
这种方法控制系统简单、直接，易于用扭矩数显传感器或高精度扭矩扳手来检查拧紧的质量，但是控制精度不高，也不能充分利用材料的潜力。
第二种是扭矩-转角控制法，是先把螺栓拧到一个不大的扭矩后，再从此点开始，拧一个规定的转角的控制方法。
优点是螺栓轴向预紧力精度较高，可以获得较大的轴向预紧力，且数值可集中分布在平均值附近。
缺点是控制系统较复杂，要测量扭矩和转角两个参数。
最后是屈服点控制法，把螺栓拧紧到屈服点后，停止拧紧的一种方法。
优点是拧紧精度非常高，但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度。
缺点是拧紧过程需要对扭矩和转角曲线的斜率进行动态的、连续的计算和判断，控制系统的实时性、运算速度等都有较高的要求。
有了这三种方式，我们就可以每一步定量计算了。”
刘琅的话让熊怀志教授恍然大悟。