刘 鹏，黄 峻

（中国铁道科学研究院 机车车辆研究所，北京100081）

在机械制造业，螺纹连接是机械产品装配中必不可少的部分，而采用螺纹连接就必须进行拧紧。制动夹钳单元是列车制动系统中非常关键的部件，其性能直接影响到列车制动时的制动效率，与列车的安全息息相关，制动夹钳单元中夹钳和制动缸之间通过螺纹紧固件进行连接，紧固件的松动和脱落将会导致列车制动失效，严重时造成颠覆。为了避免发生这种现象，提高制动夹钳单元的质量，就要求对其螺纹连接件的装配进行严格的检验，必须对螺栓的拧紧力矩进行检测，并对数据进行实时采集和分析。手工拧紧存在偶然性，自动拧紧能够大幅提高检测效率，达到工艺要求。因而针对这一情况，进行了制动夹钳单元紧固件拧紧及数据采集系统的设计。

1 拧紧系统原理分析

螺纹连接的目的是使被连接件紧密贴合在一起，能够承受一定的载荷，因此被连接件间应该有足够的压紧力，才能确保可靠的连接和使用寿命，所以连接用的螺纹，在拧紧后要有足够的轴向预紧力。对轴向预紧力的准确控制直接关系到产品的装配质量。力学分析表明，在弹性变形范围内，预紧力与螺栓的受力面积、伸长量及力学强度有关。而且如果螺栓的强度级别和尺寸确定后，预紧力仅与伸长量有关。但在实际装配时，要准确测量螺栓的伸长量，并用于控制其拧紧过程，在技术实现上非常困难。……