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螺栓的扭矩和张力
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发布时间:2023-07-04 13:57:19

    螺栓是工业中使用最广泛的紧固件之一,通常通过向头部和/或螺母施加扭矩来拧紧。当螺栓拧紧时,它被拉伸(预加载)。预加载张力是保持螺栓紧固、增加连接强度、在零件之间产生摩擦和提高抗疲劳性所必需的。推荐的预载力Fi是

    对于可重复使用的连接:image.png

    对于永久连接:

    At是螺栓的拉伸面积;Sp是螺栓的验证强度

    虽然上述公式看起来相当简单,但预载张力Fi不容易测量或控制。通常的做法是将预载张力Fi一个更容易测量的量,即施加的扭矩T。

    通常由扭矩扳手、螺母旋转或指示垫圈获得的扭矩为


    d是螺栓的公称外径,并且K是校正系数,取决于螺栓的材料、尺寸、表面摩擦和螺纹。对于大多数小到中等尺寸的螺栓,K介于0.15和0.3之间。

    作为粗略的近似:

    干(未润滑)中型钢螺栓:K = 0.2非电镀黑色表面:K = 0.3镀锌:K = 0.2镀镉:K = 0.16润滑:K = 0.15 ~ 0.18

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    更复杂的扭矩公式如下:


    P是螺纹的导程(螺距),Db是螺栓的平均直径,Dn是螺母的平均直径,k是摩擦系数,和是螺纹角度的一半(通常为30°)。这个公式虽然更完整,但很少使用,因为扭矩扳手读数中包含的较大误差(有时高达25%)。

    实际工程操作中,对于紧固件的拧紧则具有不同的工况要求,其中夹紧力与扭矩的转换仅凭借公式进行理论计算已经远不能达到联接可靠的验收要求。此时需要通过专业的螺栓夹紧力检测装置进行实时的扳手扭矩校验。

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