司炉技术是可用的，以确保螺纹紧固件安装在正确的顺序和正确的扭矩和角度。

例如，英格索兰的QE系列直流电动工具和IC系列控制器测量扭矩的精度为±0.2%，角度为±1度。测量分辨率为满量程扭矩的±0.025%。工程师可以实施多种拧紧策略，包括扭矩控制；带角度监控的转矩控制；带屈服超控的转矩控制；角度控制；带扭矩监控的角度控制；带屈服超控的角度控制；产量控制；有效转矩；和阻力矩。这些工具有手枪夹，直列和角头版本，该系列涵盖了0.3至400牛顿米的扭矩范围。

当然，即使是最精确的工具，也只能与它们设计维护的规范一样好。在插座撞到螺栓头之前，必须进行大量的工程工作。工程师必须确定固定连接所需的紧固件的类型和数量。他们需要考虑电镀、涂层、润滑剂和螺纹锁。他们需要考虑如何安装这个紧固件。是否足够将紧固件紧固到特定的扭矩?还是需要同时控制扭矩和角度?一旦所有这些都确定下来，工程师必须建立扭矩、角度和紧固顺序的规范。

“拧紧螺纹紧固件有很多有关的变量，[和扭矩规格]不是绝对的。实际上，这是一个指导，GT技术顾问有限公司总裁Guy T. Avellon说，这家咨询公司提供了螺栓联合设计的培训和分析。“你抛出润滑，不同的涂料，容忍以及一些其他东西。拧紧螺母并拧紧螺栓头之间甚至有所不同。“

不管是哪种产品，一切都从计算总成正确安全运行所需的夹紧力开始。这取决于接头将暴露的荷载和条件，以及安全系数。

工程师必须选择一个或多个能成功地在零件之间传递夹紧力并承受其应力的紧固件。但是所有的紧固件都有承受压力的限度。这是一个功能的紧固件材料及其几何形状，包括它的横截面积和螺纹面积。这个限制不能超过。

目标是将紧固件拧紧到足够的程度，以达到规定的夹紧力，但又不能使紧固件不能承受应力。需要多少扭矩取决于螺栓的几何形状和螺纹是否润滑。(润滑过的螺纹需要更少的扭矩才能达到相同的夹紧力，因为在拧紧过程中需要克服的摩擦更少。)

计算转矩

有两种方法可以提出扭矩规格：“正确的方式和错误的方式，”Quips David Archer，Peak Innovations Engineering的主要工程师，专门从事螺栓联合设计和分析的咨询公司。

错误的方式断言弓箭手是选择一个标准工程表的号码，或者仅依赖于经典方程，T = KDP，其中T是目标拧紧扭矩;K是摩擦系数，或螺母因子;D是螺栓的标称直径;并且P是螺栓上所需的拉伸载荷。

“K是你的摩擦变量，”Avellon解释道。“这是一个恒定的，但它是一个恒定的变量，因为k与黑色氧化物或镀锌等完成。您是使用摩尔润滑油或铜防扣润滑剂吗？即使是螺纹锁器也可以最初用作润滑剂。“

最常用的K系数为0.2，表示普通螺栓，0.22表示镀锌螺栓，0.1表示打蜡或高度润滑螺栓。为了更准确地估计螺母系数，工程师可以建立一个标准的紧固试验来求解K的方程。

“方程式相当准确，但应自行评估每个应用以确定最佳扭矩值，”Avellon建议。

阿彻认为，制定扭矩规格的最佳方法是通过测试。进行试验的原因是摩擦、减速速度、零件公差和其他变量会显著影响扭矩和夹紧负载之间的关系。

可以运行两种类型的测试来确定扭矩规格:测量扭矩和到故障的角度以及测量扭矩和特定张力的角度。“失败的扭矩角更简单。你需要不那么复杂的设备……但它可能不那么精确，”阿彻说。扭矩角到张力更准确，但它需要一些测量螺栓张力或夹具负载的方法。

在这两种情况下，目标都是找到一个扭矩值，该扭矩值在接头上施加最大的夹紧载荷，而无需将紧固件拧紧到屈服点或更糟的断裂点。

无论采用何种测试方法，都应使用实际生产零件进行测试。”阿彻建议说：“不要使用原型，因为它们往往采用不同的工艺、材料和表面处理。”而且，您不应该重复使用螺栓，因为测试的全部目的是了解组件的摩擦特性。如果重复使用螺栓，每次都会得到不同的特性。”

确定扭矩规格所需的倒塌的数量各不相同。“出于实际原因，该数字受到零件的价值的影响，因为至少一些部件将在测试过程中被破坏，”射手说。“普通平均值是十几个倒闭。典型的范围将是六到24个倒闭。“

在扭矩-角度失效测试中，工程师进行多次停机，绘制扭矩和旋转角度，并拧紧紧固件，直到它失效。目标是找到紧固件的屈服点。

每个紧固件都有一定的弹性，因为它被拉伸。如果载荷被移除并且紧固件仍然在其弹性范围内，紧固件将返回其原始形状。然而，如果紧固件被拧紧超过其屈服点 - 超过弹性范围并进入塑料范围 - 如果除去负载，它将不再返回到其原始形状。紧固件永久伸长。最终会引起过去的紧固件过去，导致它打破。

弓箭手解释说，当紧固件达到其屈服点时，安装扭矩规格将是一定百分点 - 或许是平均扭矩值的75％至85％。或者，当紧固件失败时，可以以更小的百分比 - 比例设定为较小的百分比 - 表示平均扭矩值的60％。

测量扭矩和拉力的角度需要一个称重传感器，一个应变螺栓，或者一个超声波传感器。“超声波疗法的好处是关节没有功能变化。你不需要修改螺栓或在连接上增加额外的部分，所以测量方法改变测试结果是没有风险的，”Archer说。

超声波传感器实时测量螺栓的张力。通过在传感器和紧固件之间建立固定的声程，传感器和螺栓之间的耦合不会导致测量变化。超声波技术还允许长期监测关节张力，以评估使用或动态测试后的稳定性。

扭矩角-张力试验的执行方式与扭矩角-失效试验相同。将样品接头拧紧至紧固件的屈服点或失效点。然而，在这种情况下，工程师们正在寻找产生特定夹紧载荷的扭矩。

从规格到策略

一旦设置了安装扭矩，工程师就必须决定如何在装配线上实现该规范。工具应该在特定的扭矩或特定的角度下关闭吗?

阿切尔承认：“在扭矩下关机更为常见。”它更简单，你不需要编码器。

“由于在生产过程中没有测量实际的夹紧负载……所以必须选择一个能最可靠地获得夹紧负载的扭矩值，”阿彻补充道如果扭矩规格的高端是屈服值的80%……低端应基于紧固工具的性能。”

角度控制拧紧更准确。Archer说:“进行扭矩和拉力测试的全部意义在于，扭矩和夹具负载之间的关系受到摩擦变化的影响很大。”“当你拧紧到一个特定的旋转角度时，摩擦不是其中的一部分。你把螺栓拉长了一定的长度。旋转和螺栓拉伸之间有更直接的关系。

“顺便说一下，螺栓伸长不是简单地计算紧固件的螺距和旋转角度的问题，因为会有一些压缩的节点成员以及螺栓的伸长。”

为了实现角度控制的拧紧，工程师需要精确测量角度的固定工具。“这还不够，”看起来像一半的转弯。“带有非常僵硬的关节，10度的错误可能意味着结果的巨大差异，”射手警告说。“您希望具有内置编码器的工具，可以测量精度为0.25至1度的角度。”