德国人对于工匠精神的严谨与执着让国人称赞。有些朋友会问直接拧两圈半不就完了嘛？但是事实是这样的吗？

在多数的德国高端机械设备的工厂里，对于特殊部位组装时，关于拧螺丝，是有严格的操作手册指导完成的，施加多大的扭矩都有明确规范。

其实，螺丝在拧紧后，为了防止松动，应额外施加一个预紧力，因此松半圈后预紧力将消除。

螺丝在拧紧后处于弹性形变中，尤其是在高温和震动载荷的情况下，长期这样持续压力会产生蠕变，螺丝变成塑性变形后，其强度会大幅下降甚至失效。

退回半圈是让弹性形变恢复一些，同时消除预紧应力。

以后螺丝在持续压力的变形还是在弹性形变之中，产生塑性应变和失效的几率大幅降低，使螺丝能保持持续高强度的压力，而直接拧两圈半是达不到这样的效果。

再来讲述一个德国汽车品牌高管朋友讲过的一个细节故事：

同样品牌型号的汽车有原装进口和国内组装之分。在国内组装时一个细节让管理者相当头疼，

德国原装时，工人拧螺丝严格按照作业指导书的要求执行进三圈再退回半圈，而直接拧两圈半是达不到这样的效果。

在中国组装工厂也同样这样要求，但组装工人在最后回半圈时偷懒的比较多，但这是肉眼看不到的差异。

随着时间的推移，那个半圈的影响就显现出来了。同样的汽车型号，国产车的某些部位明显比进口车故障和维修率高。

拧紧过程的简要分析

1、541规则（即50%、40%、10%）

通常情况下，在螺栓的拧紧过程中，实际转化为螺栓夹紧力的扭矩仅占10%，其余50%用于克服螺栓头下的摩擦力，40%用于克服螺纹副中的摩擦力，这就是“541”规则，

主要反映夹紧力与摩擦力之间的关系。但若施加一定的改善措施（如涂抹润滑油）或螺纹副中存有缺陷（如杂质、磕碰等），该比例关系会受到不同影响而改变。

2、螺栓连接件的特性

拧紧过程的主要变量

1. 扭矩（T）：所施加的拧紧动力矩，单位牛米（Nm）；

2. 夹紧力（F）：连接体间的实际轴向夹（压）紧大小，单位牛（N）；

3. 摩擦系数（U）：螺栓头、螺纹副中等所消耗的扭矩系数；

4. 转角（A）：基于一定的扭矩作用下，使螺栓再产生一定的轴向伸长量或连

接件被压缩而需要转过的螺纹角度。

德国连接专家清晰讲解螺栓计算动画演示

螺栓拧紧的控制方法

1. 扭矩控制法

定义：当拧紧扭矩达到某一设定的控制扭矩时，立即停止拧紧的控制方法。

优点：控制系统简单、直接，易于用扭矩传感器或高精度扭矩扳手来检查拧紧的质量。

缺点：控制精度不高（预紧力误差±25%左右），也不能充分利用材料的潜力。

2. 扭矩-转角控制法

定义：先把螺栓拧到一个不大的扭矩后，再从此点开始，拧一个规定的转角的控制方法。

优点：螺栓轴向预紧力精度较高（±15%），可以获得较大的轴向预紧力，且数值可集中分布在平均值附近。

缺点：控制系统较复杂，要测量扭矩和转角两个参数；且质检部门也不易找出适当的方法对拧紧结果进行检查。

3. 屈服点控制法

定义：把螺栓拧紧到屈服点后，停止拧紧的一种方法。

优点：拧紧精度非常高，预紧力误差可以控制在±8%以内；但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度。

缺点：拧紧过程需要对扭矩和转角曲线的斜率进行动态的、连续的计算和判断，控制系统的实时性、运算速度等都有较高的要求。