La conexión de pares de roscas es un método muy utilizado en muchas industrias mecánicas, como por ejemplo en los compresores de motores de combustión interna de automóviles. Para garantizar la calidad del montaje, se debe controlar el estado de apriete del par de hilos. En la actualidad, existen cuatro métodos principales para controlar el apriete de tornillos: método de torsión, método de límite elástico en ángulo y método de alargamiento del perno. Aunque el método de elongación de pernos es el más preciso y confiable, no se ha utilizado en producción ya que es difícil de implementar en maquinaria de ensamblaje real. El método de torsión ha sido durante mucho tiempo el método más utilizado para subconjuntos roscados debido a su simplicidad y facilidad de ejecución. Sin embargo, con la mejora continua de los requisitos de calidad del ensamblaje, las deficiencias del método de torsión quedan cada vez más expuestas. Por lo tanto, en los últimos diez años, el proceso de apriete de conexiones atornilladas en ocasiones importantes ha sido reemplazado básicamente por el método de torsión-ángulo, que ha mejorado enormemente la calidad de ensamblaje de los productos. Tomando como ejemplo los motores de automóviles, en la línea de ensamblaje de motores de las fábricas de automóviles modernas, el torque se utiliza en el proceso de apriete de conexiones de pernos clave, como tapas de cojinetes de bancada, tapas de cojinetes de biela y culatas de cilindros.
La esencia del apriete del ensamblaje es conectar de manera confiable dos piezas de trabajo (como la culata y el bloque de cilindros) mediante la fuerza de apriete previo axial de los pernos. Por lo tanto, un control preciso de la fuerza de precarga axial es la base para garantizar la calidad del ensamblaje. El método de torsión que controla indirectamente la fuerza de preapriete mediante el control del par de apriete tiene una baja precisión de control de la fuerza de preapriete axial debido a la influencia de varios factores inciertos, como el coeficiente de fricción. Además, por razones de seguridad, la fuerza axial máxima generalmente se establece por debajo del 70 % de su límite elástico en el diseño, y el valor real suele ser solo del 30 al 50 %. La fuerza de precarga axial es pequeña y dispersa, lo que inevitablemente conducirá a una baja utilización del material, una estructura torpe y poca confiabilidad. La esencia del método de torsión-rotación es controlar el alargamiento del perno. Dentro de todo el rango de apriete después del atornillado, el alargamiento es siempre proporcional al ángulo de rotación y la fuerza de preapriete axial es proporcional al alargamiento. Controlar el alargamiento es controlar la fuerza axial. Después de que el perno comienza a deformarse plásticamente, aunque ya no son proporcionales, las propiedades mecánicas del miembro de tensión muestran que siempre que la fuerza de precarga axial se mantenga dentro de un cierto rango, se puede estabilizar cerca de la carga de fluencia. En realidad, el método de torsión-rotación alcanza principalmente el límite elástico estirando el perno hasta el límite superelástico, aprovechando así al máximo la resistencia del material y logrando un control de apriete de alta precisión (Figura 3-9).
Figura 3-9