应用静态扭矩控制可以及时弥补动态扭矩控制的不足，验证稳定的动态扭矩下的真实联接情况。当发现异常问题时，静态扭矩控制参数可以作为评估试验或是缺陷整机返回分析的判断依据。本文介绍了静态扭矩的一般控制方法以及应用案例。

应用静态扭矩控制的意义在于可以及时弥补动态扭矩控制的不足，验证稳定的动态扭矩下的真实联接情况，按照当前动力总成的装配方式，每年可以排除几起批量性问题，例如干涉、套筒开裂、零件变形或是超差等原因所引起的批量问题。

此外，该工作在发动机、变速器开发阶段也很重要，有时部分联接在安装或是试验后的扭矩衰减相当严重，而且数值离散性很大，选择何种等级精度的螺栓，如何判定动态扭矩和拧紧参数是否符合功能要求，静态扭矩分析往往将起到决定的作用。比如一些油底壳的螺栓、受到冲击后的螺栓、带胶的螺栓联接；相同的螺栓和动态扭矩要求，在不同部位、不同的拧紧参数下会表现得差异很大。

在售后的整机解析分析或是整机相关问题分析时，静态扭矩控制参数可以作为评估或是缺陷整机返回分析的相关判断依据。

扭矩控制与检测

螺栓拧紧方式包括：扭矩控制法（T）、扭矩―转角控制法（TA又称“超弹性控制法”）、屈服点控制法（TG）、落座点—转角控制法（SPA）以及螺栓伸长法（QA）。下面我们重点介绍扭矩控制与检测的一些常用方法。

1.过程法（动态）

（1）直接法 在需要检测时，把用于检测的扭矩传感器直接串接于拧紧头与被拧紧的螺栓之间，拧紧时可以直接读出读数。

（2）固定传感器法 这种方法与直接法的区别在于用于检测的扭矩传感器不是临时安装的，而是固定在拧紧头的输出轴上。

（3）传感器替换法 这种方法仅应用于拧紧头的输出轴上原来就装有扭矩传感器的设备上。可在原拧紧头安装扭矩传感器的部位上，装一根装卸尺寸与扭矩传感器完全相同的可以快速拆卸的活动轴，当要测试时，将快速拆卸活动轴卸下（即原扭矩传感器随之卸下），换上检测用的扭矩传感器。

2.事后法（静态）

（1）松开法 将拧紧的螺栓用扭矩扳手松开，读出松开时的瞬时值。

（2）紧固法 对已经拧紧的螺栓用扭矩扳手沿螺栓的拧紧方向再施加一个逐渐增大的扭矩，直至螺栓再一次产生拧紧运动，读出此时的瞬时值。

（3）标记法 对已经拧紧螺栓的拧紧位置做一个标记，将螺栓拧松之后再拧紧到原来位置时的扭矩值。

（4）TA测量法 用带角度（盘或数显）的扭矩扳手首先扳到起始（开门）扭矩，然后扳到标记位置测量角度偏差。

应用案例

1.正常制造过程中的扭矩监控方法

（1）对于如缸体或缸盖的安装螺栓、连杆螺栓以及飞轮螺栓等重要的联接，通常采用高等级的螺栓，所以采用扭矩—转角控制法进行安装。对于扭矩—转角控制法、屈服点控制法或者落座点—转角控制法，由于其联接的要求很高，一般不允许在自动拧紧后进行手工的检测，以防止螺栓的原始联接被破坏，影响后续的可靠性。

（2）对于采用扭矩控制法的一般安装联接，由于其拧紧过程精度不是很高，最终扭矩落在弹性区域内，产生缺陷的概率较其他的扭矩控制法有大幅度的增加。所以正常生产过程中，一般采用一定频次的手动拧紧工具进行抽检，并根据数理统计获得的控制限来判断过程的异常与否。该方法尤其适用于拧紧后不超过30min的螺栓扭矩的复核，所以通常采用随生产的即时取样，即时复核，复核的螺栓联接不需要进行螺栓的更换。

2.试验整机扭矩的复核

根据整机的成熟程度，通常要保证每月几台或是每季一台、至少每年一台进行形式试验，对于这些通过试验的整机，后续进行相关的外观检查、扭矩复核以及清洁度等检查都是必须进行的工作。

对于扭矩来说，为了获得比较准确的数据，目前一般可以采用标记法进行。当然，根据需要对于一些需要分析问题的螺栓使用松开法来评估松脱的可能性，也是一个有用的方法，能够给出定性的结论；而有时候为了简化工作，紧固法也常常用于这类复核，但是其准确度较标记法较低，最大可能出现20％的差异，所以建议使用更准确的标记法。

3.静态扭矩控制限的设置和调整

（1）拧紧条件的确定 在产品生产的样件制造阶段就应该对拧紧枪和拧紧参数的选择、拧紧位置以及空间进行评估，当这些因素完成评估，确定没有问题后，就可以开始安排统计静态扭矩了。

（2）静态扭矩控制限的设置 分别累积各个螺栓100～125个静态扭矩值，利用SPC软件，选取能力指数Cpk为1.33，推算出静态扭矩控制限的上、下限，并使用于生产控制。

（3）静态扭矩控制限的调整 由于静态扭矩控制设置时仅仅选择的是螺栓联接的某一状态，不会覆盖到联接设计的各种极限条件，因此在后续的使用中，需要根据实际情况重新计算、调整控制限。通常当发现静态扭矩出现偏移或超出原有控制限时，我们会先标定扭矩枪，然后检查联接处有无异常以及工具、工装是否磨损。如果都没有，那么开始抽查一定数量的相关零件；如果零件都合格，那么就重新收集当前的数据，计算控制限，将其与前面的进行叠加，形成新的控制限。随着时间的推移，控制限会越来越适合于该联接。

4.监控频次的设定

在正常生产中，通常建议的原则是：保证发现扭矩异常时，能够将存在此问题的整机控制在自己的工厂内，同时不影响客户的需求。对于目前按照精益生产的实际操作模式来说，存在以下两种情况：

（1）对于一些自动拧紧中存在间隙性突跳的联接，采用自动拧紧后，手动复核的100%控制，如少数带弹簧的联接，通过转接的联接等；

（2）通常按照每班一次的频次进行复核。