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扭矩扳子的概念和使用常识

一. 什么叫扭矩扳子？

扭矩扳子是指带扭矩测量机构的拧紧计量器具，用于按预先确定的扭矩拧紧或拆卸螺栓、螺母。扭矩扳手按驱动动力可以分为手动扭矩扳子，气动扭矩扳子，电动扭矩扳子，液压扭矩扳子等。手动扭矩扳子又分为指示式扭矩扳子和预置式扭矩扳子等。
扭矩扳子按其状态又可分为静态扭矩和动态扭矩两大类：静态扭矩是指不长的时间内扭矩值不随时间变化或随时间变化很小和很缓慢的扭矩，包括静止扭矩、恒定扭矩、缓变扭矩和脉动扭矩；动态扭矩是指扭矩值随时间变化很大和很快、甚至换向的扭矩，包括振动扭矩、随机扭矩和过度扭矩。报响式扳手又称预置式扳子，属于定值式类，这类扳子可分为机械定值式和电子定值式。

二.预置式扭矩扳子的工作原理

预置式扭矩扳子的工作原理是：当拧紧力矩达到预定值时，扳子发出“咔嗒”声，此时即可以卸力，螺栓所施加的预紧力即达到规定值。

（一）扭矩关系式：
T=k·p=k·p′·t·n
其中：K=机械传动系数 p-弹簧力 p′-弹簧刚性
t-螺栓螺距 n-设定旋转圈数

（图5）
（三）误差修正原理：（图5）
误差调整：
①零点调整，调整设定轮，和平行位移（C)(B—B')匹配；
②增益调整，调节调节螺钉按放大（θ）与位移（A—A'）匹配。
三.扭矩扳子的主要技术指标
1.示值相对误差：
扭矩扳子示值相对误差e（%)=（扭矩扳子刻度值－测试仪刻度值<平均值>）/测试仪刻度值<平均值>×100
2.示值重复性误差：
扭矩扳子示值重复性误差r（%)=（测试仪刻度值<最大值>－测试仪刻度值<最小值>）/测试仪刻度值<平均值>×100
通常情况下，考核和衡量扭矩扳子的品质，主要有五个方面的指标：一是各种功能性，二是示值相对误差，三是示值重复性误差，四是长期稳定性，五是使用安全性。人们在选择扭矩扳子时往往只注重各种功能性、示值相对误差和示值重复性误差，而忽略了长期的稳定性和使用的安全性。示值相对误差和示值重复性误差通过扭矩检定仪可以直接检测出来，稳定性和安全性只有通过使用和长期的跟踪检测才能体现出来。
四. 如何正确使用扭矩扳子
1、为了提高工作效率通常采用其他扳手和扭矩扳手合用的方法,即
冲 击 扳 手 + 扭 矩 扳 手 = 双 级 紧 固
（速度快） （精确） （高效精确）

2、为提高和延长棘轮头使用寿命，在使用过程中应经常转动棘轮，以增强棘轮齿的抗疲劳强度。
五. 扭矩扳子使用注意事项：
扭矩扳子为高精度产品，为此，提请您注意：
1、使用中应平稳施力，请勿强烈冲击、磕碰及跌落；数显式扳子使用后应及时放回包装盒内；
2、绝对不能当锒头使用，敲击工件；严禁用尖硬物碰撞和用强溶剂擦拭数显式扳子的面板及显示区域，以及预置式扳子的刻度窗部位；
3、预置式扳子报警后请勿继续施力；数显式严禁超过检测范围使用；
4、预置式扭矩扳子，使用完后，应把扭矩值调至最小值放置，以保持扳子精度，延长使用寿命；
5、数显式扳子长期停用应将电池取出，以防电池漏液；
6、请勿自行拆卸扳子内务部件，以免破坏精度，影响使用；
7、用户使用中，如发现质量问题请与厂家或销售商联系；
8、产品在出厂时扭矩值已校准，用户不得擅自调整；
9、扳子的校验必须由专业人员进行，其他人员勿动；
10、扭矩扳子自售出之日起六个月内，在正常使用中，非人为因素导致的产品故障均属保修范围。
六、扭矩扳子的检定校准及测试
1 扭矩检定的实际操作
1.1 准备工作
为了确保数据真实，检定前应作检定装置和扳子的外观检查，确定无误。扭矩扳子检定装置应在预热和预扭后调整零位，扭矩扳子应在实验室内放置足够长的时间等温度达到要求，在三次预扭后调好零位，扭矩扳子预扭后调好零位后再开始检定，数显扭矩扳子还应预热。
另外，严格地说，扭矩扳子的检定的工位（指扳手杆身处于水平位
置或垂直位置）也是有要求的，在什么位置使用就应什么位置检定，对某些初始零位不很确定的指针扳子或数显扳子更应这样，并且检定装置应具有完整的加载定位机构，帮助固定扳子的检定位置。

1.2 基本操作过程

按照扳子的额定值正确选择检定装置的量程，开机预热后，将外观检查正常的扳子在检定装置上按额定值预扭三次；取下扳子，调节好检定装置的零位并选用其峰值保持功能，手动设置扭矩扳子的预置值为检定点，将扳子正确安装在检定装置上预扭三次，按照选定的检定点平稳施加扭矩到发出听觉或其它指示信号后立即停（图6）止加载、卸除载荷使扳子恢复常态，读出和记录各点的指示值，至少三次反复该过程完成该点的检定，重新设置下一个检定点重复以上过程直到完成全部检定。（安装方法见图6）

（图6）

其中，在检定指针式扭矩扳子的过程中，应首先保证双眼平视会聚于指针的转动而改变体位，确保对指针与刻度盘刻线重合位置的判读正确；其次，保证对零操作的位置正确，也就是保证使用位置与检定位置与零位置三者一致；同时，确保对零到位；再就是及时读数确保记录的检定之余，扳子指针的位置对应正确。
为保证这一点，应使用具有稳定慢速加载功能的检定加载机构。检定顺序从小扭矩值至大扭矩值，每点每次需间隔5s以上，在检定完每点每次的数值，需将力量完全释放，再做下一次（需注意每点扭矩值之重复性不可误差太大）。

1.3 个案例举

手动示值式扭矩扳子在检定时，则应按照扳子的额定值正确选择检定装置的量程，开机预热后，将外观检查正常的扳子在检定装置上按额
定值预扭三次；取下扳子，按检定工位分别调节好扳子和检定装置的零位，将扳子正确安装在检定装置上，按照选定的检定点施加扭矩到检定值，读出和记录各点的指示值，逐级施加扭矩到额定值后，卸除加载，并检查扭矩扳子的指示回零情况；重新调整零位后重复以上步骤进行第二次检定，此过程至少进行三次。
注：指针式有从动指针的必须带从动指针进行检定。双向扭矩扳子应进行双向检定，同样要进行反向预扭三次在按上述步骤进行反向的检定。

2 扭矩检定的注意事项

2.1 允许误差

数字式扭矩扳子的最小数字增量不得大于在额定值的20%处允许误差值的1/2。例如，额定扭矩100N.m二级数显扳子，其额定值的20%处为20N.m，该点允许误差值为0.4N.m，故该扳子的最小分度即最小数字增量为0.2N.m。

2.2 回零误差

扭矩扳子的回零误差，指针式应不大于0.2个分度，数字式应不超过±1个字。

2.3 个案例举

报响式扭矩扳子（又称预置式扭矩扳子）在检定时，需注意：扭矩设定器应灵活可靠、并能设定到所需扭矩值；当施加扭矩值达到设定值时，应能准确发出听觉或其他信号；每个检定点设置后，应预扭报响三次，然后进行检定读数，所用的标准装置应具有快速响应和峰值保持功能。

3 检定周期

扭矩扳子的检定周期应主要按照扳子的结构特点和使用频度综合确定：普通扳子短则一个月、最长不得超过一年（一年通常只是用于指针
式和数字式扳手）；电动和气动扳子在使用要求高的场合应每周甚至每天检查一次；预置式扳子则要按照使用频度通过细致监控来确保能正常使用，一般连续使用不放松地检定周期用户可自行规定，但最长不应超过3个月。当用于扭矩控制精度要求较高的工位和重要岗位时，建议每班使用前检定一次。