在分析擰緊曲線和扭矩衰減時(shí),，不可避免要考慮連接副的軟硬，因?yàn)檐涍B接和硬連接不僅會(huì)影響擰緊的過程,，也會(huì)影響擰緊后殘余扭矩和夾緊力的衰減。

我們通過本篇文章和老鐵們分享下軟連接和硬連接的定義,、對(duì)擰緊曲線的影響,、對(duì)殘余扭矩的影響和如何優(yōu)化連接副結(jié)構(gòu)？

1,、軟連接和硬連接的定義

1.1 VDI/VDE 2647 對(duì)軟硬連接的定義

硬連接：從目標(biāo)扭矩的50%到100%,，轉(zhuǎn)角變化小于30°的連接。

軟連接：從目標(biāo)扭矩的50%到100%,，轉(zhuǎn)角變化大于360°的連接,。

中性連接：從目標(biāo)扭矩的50%到100%，轉(zhuǎn)角變化為30-360°,。

角度的計(jì)算起點(diǎn)是50%的目標(biāo)扭矩,，等效于從0到100%的目標(biāo)扭矩，硬連接的轉(zhuǎn)角變化不大于60度,，軟連接的轉(zhuǎn)角變化不小于720度,。

舉個(gè)例子，某連接副擰緊工藝是200 Nm,，如果該連接副從100Nm至200Nm的擰緊角度小于30°,，連接副為硬連接；擰緊角度大于360°,，連接副為軟連接,；擰緊角度為30-360°，連接副為中性連接,。 

兩種標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別是角度的計(jì)算起點(diǎn)不同,，軟連接的等效轉(zhuǎn)角變化相同,，即軟連接的定義是相同的，IS05393對(duì)硬連接的轉(zhuǎn)角變化定義的更小,，連接更硬,。

1.2 ISO 5393對(duì)于軟硬連接的定義

說到軟硬連接的定義，首先要了解貼合扭矩,，擰緊扭矩過了貼合扭矩后,，扭矩會(huì)更多的轉(zhuǎn)化為夾緊力。在ISO 5393中,，貼合點(diǎn)扭矩定義為*終扭矩的10%,。

硬連接：從貼合扭矩（即*終扭矩的10%）旋轉(zhuǎn)27°以內(nèi)達(dá)到目標(biāo)扭矩的連接，等效于從0 Nm開始計(jì)算到達(dá)目標(biāo)扭矩,，總旋轉(zhuǎn)角度不大于30°,。

軟連接：從貼合扭矩（即*終扭矩的10%）旋轉(zhuǎn)650°以上達(dá)到目標(biāo)扭矩的連接，等效于從0 Nm開始計(jì)算到達(dá)目標(biāo)扭矩,，總旋轉(zhuǎn)角度不小于720°,。

中性連接：從貼合扭矩（即*終扭矩的10%）旋轉(zhuǎn)27°-650°達(dá)到目標(biāo)扭矩的連接，等效于從0 Nm開始計(jì)算到達(dá)目標(biāo)扭矩,，總旋轉(zhuǎn)角度在30-720°,。

舉個(gè)例子，某連接副擰緊工藝是200 Nm,，其貼合扭矩為0.1*200=20 Nm,，如果該連接副從20Nm至200Nm的擰緊角度小于27°，連接副為硬連接,；擰緊角度大于650°,，連接副為軟連接；擰緊角度為27-650°,，連接副為中性連接,。

2、扭矩偏差

由于連接副軟硬特性的差異,，相同的擰緊工具在不同連接副上擰緊的扭矩差異為扭矩偏差（轉(zhuǎn)角法擰緊）,。

由于被連接件制作和匹配的差異，不同批次的零件軟硬程度也不完全一樣,，這也是轉(zhuǎn)角法擰緊*終扭矩偏差和扭矩法擰緊終緊角度偏差重要的原因之一,。

如何減少扭矩偏差呢？我們提供如下建議：

適當(dāng)降低工具速度可減小均值偏差,。

提升擰緊槍的精度可減小均值偏差,。

使用兩步擰緊替代一步擰緊，可以在降低*終擰緊速度的情況下保證效率,，減小均值偏差,。

減少**步設(shè)定的扭矩,，用較慢的速度完成*終擰緊可減小均值偏差。

· 減少零件之間的制造的差異,。

3,、扭矩的衰減

硬連接和軟連接發(fā)生扭矩衰減的程度不同。硬連接發(fā)生扭矩衰減的主要原因是材料嵌入,，軟連接發(fā)生扭矩衰減的主要原因是連接件材料蠕變,。

總的來說，硬連接的扭矩衰減較小,，軟連接的扭矩衰減較大,。

按照再擰緊的方法測試殘余扭矩，硬連接和軟連接的再擰緊扭矩要求如下：

對(duì)硬連接：0.8*工藝扭矩≤再擰緊扭矩≤1.2*工藝扭矩

對(duì)軟連接：0.5*工藝扭矩≤再擰緊扭矩≤1.2*工藝扭矩

4,、動(dòng)態(tài)扭矩和靜態(tài)扭矩對(duì)比

動(dòng)態(tài)扭矩為在擰緊過程中扭矩傳感器測量到的扭矩,，靜態(tài)扭矩為擰緊結(jié)束后用扭矩扳手測量到的扭矩。

靜態(tài)滑移點(diǎn)指的是螺栓從靜摩擦到動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變的點(diǎn),，也即是通過再擰緊扭矩法測試到的殘余扭矩點(diǎn),。

硬連接的靜態(tài)扭矩一般高于動(dòng)態(tài)扭矩，軟連接的靜態(tài)扭矩一般低于動(dòng)態(tài)扭矩,。

5,、軟連接和硬連接的應(yīng)用

擰緊的目的為了連接副能產(chǎn)生足夠的夾緊力，而軟連接的夾緊力和扭矩的衰減一般都較大,。因此，對(duì)重要部位的擰緊設(shè)計(jì)和制造,，建議采用硬連接和中性連接,。

下圖所示的連接，因?yàn)橐r套過短,，擰緊過程的轉(zhuǎn)角較大,，扭矩和夾緊力衰減較多，連接副為軟連接,。

因此,，建議優(yōu)化成右圖所示的結(jié)構(gòu)，增加金屬襯套的長度,，讓螺栓完全擰在金屬襯套上,，連接副為硬連接或中性連接，扭矩和夾緊力衰減較小,。

下圖所示的焊接結(jié)構(gòu),，因?yàn)楹附雍蟠嬖陂g隙，導(dǎo)致連接副為軟連接,。因此建議優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)的焊接,，減少焊接間隙,，使連接結(jié)構(gòu)為硬連接和中性連接，相比于優(yōu)化前,，連接結(jié)構(gòu)的扭矩和夾緊力衰減較小,。