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螺栓预紧力与拧紧力矩的关系
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发布时间:2023-07-03 17:04:46

螺栓的预紧力和拧紧力矩计算


螺栓的预紧力和拧紧力矩可查阅机械设计手册计算,机械设计手册采用成大先的第五版,以下为计算步骤:


螺栓的预紧需要执行者使用力矩扳手操作,参考扳手上的力矩指示标志,如下图所示,所以我们最终的目的是确定拧紧力矩,用来指导生产。

360截图17070112387338.jpg


 既然我们要计算拧紧力矩,那接下来我们就看一下拧紧力矩的计算式:(手册5-70页)

image.png 

  从计算式中我们可以看到,经过简化后T与系数K、预紧力F’和螺纹公称直径d相关。变量d非常容易确定,也就是我们使用多粗的螺栓,例如使用M12的螺栓,d即为12mm。那如何确定变量K呢?

image.png

手册中给出了最常用螺纹的拧紧力矩系数K的参考表格,包含我们在大部分计算中需要使用到的情况,但是一些情况下表格中没有给出,那如何确定变量K?

image.png

 上式可以计算出表5-1-67没有给出的情况,其中的关键系数为两个摩擦因数,这两个因数需要根据螺纹表面处理方式确定或者通过实验确定,但表5-1-67给出了我们常用计算的大部分情况,一般从表中选择即可。


最后我们要进行螺栓预紧力F’计算了,参考以下公式:

image.png

屈服点可以从手册的5-72页,表5-1-69中查询,选择依据为螺纹的性能等级。公称应力面积可从手册的5-74页,表5-1-70中查询,依据是螺纹的直径。碳素钢还是合金钢,这个要根据我们选择的具体标准件,这个可以从手册中查询到。

 

结合以上的计算和实际工程经验,将常用的螺栓预紧力和拧紧力矩进行了计算并整理成了表格,如下:


GB/T1228-1230螺栓副预紧力及拧紧力矩(k=0.13)

螺栓副规格

许用预紧力/kN

许用拧紧力矩/Nm

8.8S

10.9S

8.8S

10.9S

M10

26

37

35

50

M12

37

50

60

80

M16

71

100

150

210

M20

111

160

290

420

M22

138

190

395

540

M24

160

220

500

690

M27

210

290

740

1020

M30

257

350

1000

1365

M33

326

459

1400

1970

M36

328

510

1535

2390

 注:一般1228的螺栓经过磷化处理,k取值为0.11-0.15之间,具体k的值还可以采用采购螺栓的《螺栓质量合格证书》中直接查阅。


对GB/T5782和5783中螺栓进行修正,得到下表螺栓预紧力和拧紧力矩:

许用预紧力/kN

许用拧紧力矩/Nm

8.8

10.9

8.8

10.9

12.9


M10

26

37

45

60

75


M12

37

50

80

110

130


M14

52.5

74

120

170

210


M16

71

100

190

265

320


M18

88

124

260

365

435


M20

111

160

370

520

620


M22

138

190

500

700

840


M24

160

220

640

900

1080


M27

210

290

950

1350

1620


M30

257

350

1300

1800

2160


M36

328

510

2000

2800

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 美国SKIDMORE-WILHELM作为钢结构协会会员,专门提供工业拧紧方面的检测仪器,螺栓夹紧力测试仪便是他们的主力球赛押注app官网(中国)。其球赛押注app官网(中国)符合RCSC操作要求,是很多紧固件生厂商的辅助生产设备,对于有预紧力要求的螺栓紧固方法可参考RCSC的高强螺栓连接规范文件。

360截图18750814293051.jpg

2020RCSCSpecification.pdf




 

 


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