联轴螺栓伸长量和预紧力计算方法改进优化

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控制螺纹联接预紧力的方法

850kN，转轮质量约 10t，水轮机主轴质量约 7t，联接螺栓共 8 根，每根受力 Oe = 127. 5kN。
工作时，螺栓的总轴向负载 O = O0 + CeOe 工作时，两法兰面之间的剩余预紧力 OT = O0 - （1 - Ce）Oe 式中 Ce ———外载系数，Ce = C1 / （ C1 + Cf ）
经验交流
!" 利用液压扭矩扳手实施预紧力控制液压扭矩扳手适用于绝大多数螺栓联接的预紧力定量检测控制，在设备安装、装配、检修螺栓紧固与拆卸中，可以达到预期的预紧力，并大大提高工效，保证联接质量，降低劳动强度。液压扭矩扳手控制预紧力的方法：实施力矩法和实施螺母转角法。力矩法直接测定产生预紧力的拧紧力矩，误差小，可得到高精度的预紧力，紧固与检测一次完成，操作简便易掌握，得到普遍应用。根据螺纹联接状态及参数，可在产品使用手册上查出推荐采用的拧紧力矩指示值 Ty。拧紧螺母使扳手上的扭矩表读数与查出的拧紧力矩指示值 Ty 相同即完成力矩法。对于一般的螺纹联接，产品使用手册所列参数仅为螺纹规格及其材料的屈服极限值。对于重要的螺纹联接，产品使用手册所列的参数包括：螺母与被联接件支承面摩擦表面状态（摩擦系数）、螺纹联接件材料的屈服极限值、螺纹的种类和规格等。螺母转角控制预紧力是利用螺母转角与预紧力的线性关系。在产品使用手册上查出该螺纹联接参数并计算出该联接所需螺母转角 !，同时查出推荐采用拧紧力矩指示值 Ty，一般当扳手扭矩表读数为推荐采用拧紧力矩指示值 Ty 的 5% 时，开始计扳手上转角指针的刻度数，此时的刻度数计为相对转角度数 0，当指针相对转角度数为所需的螺母转角 ! 时，完成预紧过程。上述两种预紧力控制方法可以互相校核调整，一般采用以力矩法为优先的原则，即力矩法预紧、螺母转角法调整，当扭矩表读数达到所需拧紧力矩 Ty，螺母转角读数为 ! - " 时，则以所需拧紧力矩 Ty 为控制值；当扭矩表读数未达到所需拧紧力矩， Ty 为 Ty - " 时，螺母转角读数已达到所需的螺母转角 !，则修正所需拧紧力矩，以所需拧紧力矩 Ty （" / 2）为控制值。当螺纹联接所需的预紧力矩在手册中所标示的区域内时（该区域荐用力矩较小），可采用以螺母转角法为优先的原则，力矩法调整。 #" 液压扭矩扳手的应用实例例：某发电厂 12500kW 立式水轮发电机组联接螺栓，其总负载因两法兰面之间有径向键传递力矩而只需考虑工作时的轴向负载；最大轴向推力为

联接螺栓强度计算方法

联接螺栓的强度计算方法一．连接螺栓的选用及预紧力：1、已知条件：螺栓的s＝730MPa 螺栓的拧紧力矩T=49N.m2、拧紧力矩：为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动，装配时需要预紧。

其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。

装配时可用力矩扳手法控制力矩。

公式：T=T1+T2=K*F* d拧紧扳手力矩T=49N.m其中K为拧紧力矩系数，F为预紧力N d为螺纹公称直径mm其中K为拧紧力矩系数，F为预紧力N d为螺纹公称直径mm摩擦表面状态K值有润滑无润滑精加工表面0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K＝0.28，则预紧力F＝T/0.28*10*10-3＝17500N3、承受预紧力螺栓的强度计算：螺栓公称应力截面面积As（mm）=58mm2外螺纹小径d1=8.38mm外螺纹中径d2=9.03mm计算直径d3＝8.16mm 螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm紧螺栓连接装配时，螺母需要拧紧，在拧紧力矩的作用下，螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外，还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力，使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。

螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。

1sF A σ==17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力：=0.51σ=151 MPa根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力: =1.3*302=392.6 MPa强度条件：=392.6≤730*0.8=584预紧力的确定原则：拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s σ的80%。

4、倾覆力矩倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内，底板在承受倾覆力矩之前，螺栓()2031tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.31ca σσ≈[]0211.34F ca d σσπ=≤已拧紧并承受预紧力F 0。

螺栓预紧力分析计算在提高机床装配精度上的研究应用

工预紧力分析计算在提高机床装配精度上的研究应用
王海涛李初晔
（北京航空制造工程研究所，北京１０００２４）摘要：装配是实现数控机床／ｊｎ－ｒ功能的重要环节。零部件之间的联接通常通过螺栓来实现，尤其是关键部位的大公称直径螺栓，其联接质量决定着机床最终的整体性能。由于螺栓施加预紧力的数值影响了螺纹联接质量，通过采用软件分析和相关计算，对螺栓预紧力作出科学的量化，改善了螺纹联接的可靠性和准确性。提高了机床的装配精度和加工稳定性。
ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓａｓｓｅｍｂｌｙａｃｃｕｒａｃｙ
ＷＡＮＧＨａｉｔａｏ，ＬＩＣｈｕｙｅ
（ＢｅｉｊｉｎｇＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２４，ＣＨＮ）
ｂｅｔｗｅｅｎｐａｎｓａｒｅｕｓｕａｌｌｙｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｂｏｌｔｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｂｉｇｎｏｍｉｎａｌｄｉａｍｅｔｅｒｂｏｌｔ，ｉｔＳｑｕａｌｉｔｙｄｅ — ｃｉｄｅｓｔｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｐｅ￣ｙｏｆｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｂｏｌｔｓｐｒｅ—ｔｉｇｈｔｅｎｉｎｇｆｏｒｃｅｖａｌｕｅ，ｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｒｅａｄｉｓｉｎｌｕｆｅｎｃｅｄ，ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｅｃｏｕｌｄｍａｋｅａｓｃｉｅｎ— ｔｉｆｉｃｑｕａｎｔｉｉｃｆａｔｉｏｎｏｎｂｏｌｔｓｐｒｅ－ｔｉｇｈｔｅｎｉｎｇｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄｔｈｅａｓ－

螺栓预紧分析范文

螺栓预紧分析范文螺栓预紧分析是通过测量预紧力和松开力以及螺栓的应力行为来定量分析的。

螺栓连接通常有两种状态：松开状态和紧固状态。

在松开状态下，螺栓上施加的力位于螺栓的弹性范围内，因此螺栓的形状和尺寸不会发生变化。

而在紧固状态下，螺栓上施加的力超过了螺栓的弹性极限，螺栓会发生形变，这时螺栓处于受拉状态。

在螺栓连接中，常见的分析方法包括力松弛法、伸长法和应变法。

力松弛法是通过测量一段时间内螺栓的松弛力来分析螺栓的预紧力。

伸长法是通过测量螺栓连接前后的长度差来分析螺栓的预紧力。

应变法是通过测量螺栓连接前后的应变差来分析螺栓的预紧力。

螺栓预紧分析的目的是确定螺栓连接的预紧力是否达到设计要求，以及是否能保证连接的可靠性和安全性。

预紧力不足可能导致连接松动或者松脱，而过度预紧则可能导致螺栓断裂或者连接件损坏。

因此，在进行螺栓预紧分析时，需要考虑连接件的材料特性、工作条件、紧固件的规格和尺寸等因素。

在实际应用中，为了确保螺栓连接的可靠性和安全性，通常会采取一些措施来优化螺栓的预紧力。

例如，在装配螺栓连接件时，可以采用交替紧固或者多次紧固的方式来提高连接的可靠性。

此外，还可以采用防松措施，如使用锁紧剂或者添加弹簧垫片等来增加连接的稳定性和抗松动能力。

总之，螺栓的预紧分析是确保连接件的可靠性和安全性的重要步骤。

通过测量预紧力和松开力以及螺栓的应力行为，可以定量分析螺栓的预紧力是否达到设计要求。

在实际应用中，还需要采取一些措施来优化螺栓的预紧力，以提高连接的可靠性和安全性。

螺栓预紧力的计算

高强螺栓预紧力的计算方法基木介绍所谓却栓预紧力，就是在拧竝过程中拧紧力矩作用卜的螺栓与被联接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的预紧另。

对J・・一个特定的螺栓而乳英预紧力的大小与螺栓的拧紧力矩、螺栓与爛付之冋的麾瘗力、螺母与被联接件之间的摩擦力有关C对丁•一个不确定的螺栓而工一个塡栓可使用的最大预紧力与螺栓材料品种、螺栓材料热处理.嫖栓直径大小等都有关系9假设螺栓在压力容器密封端盖上起到密封预紧的作用，并R这个端盖上有均布同规格的若十只!®l±,那么，这若十只螺栓所能承受的最小预紧力之和必须大「密封容器中T质展高压力所产生的反作用力.否则压力容器端盖与器体之间的密封就无法保障n在T-程领域中，测定螺栓预紧力通常有一些技术方法。

对「带度要求高的螺栓预紧力的测虽，往往采取螺栓弹性变形虽大小來测虽并计算出预紧力大小。

对「•中等要求的螺栓预紧力的测氐通常选用力矩扳『・（力矩扳『•的种类口前较多, 在此不作具休介绍），按照规定的力矩大小拧紧螺母R卩町。

对丁一般耍求的螺栓预紧力测虽，用的最多的方法就是根据F力拧紧螺母，便从此时开始，按规定耍求疋扳『•拧转螺母若十个角（一个角为60度）來佔测预紧力是否（2经达到。

巴预紧的目的预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性.事实上，大虽的试验和使用经验证明：校高的预紧力对连接的町靠性和被连接的寿命都是有益的，特别对有密封要求的连接更为必耍°为然，浴诂说得好，“物极必反” •过高的预紧力.如若控制不当或者偶然过载，也常会导致连接的失效。

因此，准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。

高强螺栓预紧力的计算方法Mt=KXP0XdX10-3 N.mK:拧紧力系数d：螺纹公称直径PO：预紧力PO=a OXAs \s也可山卜面农査出As=n Xds2/4 ds:螺紋部分危险剖而的计算空ds= （d2-d3） /2 d3= dl-H/6 H：螺纹牙的公称T作奇度o 0 = （0. 5〜0・7） a s a s --------------- 螺栓材料的屈服极限N/nmi2 （与强度等级相关，材威决定）K值査表：（K值计算公式略）摩擦表而状况K值有润滑无润滑辅加T表而0. 10 0. 12巴一般加T表而0・13~0・15 0. 18~0・21表而氧化0. 20 0. 24彼铿0・18 0. 22十燥的粗加丁表而0・26、0・3a s査表：躍纹性能等级3. 6 4. 6 4. 8 5. 6 5. 8 6・ 8 8・ 8 9.8 10.9 12.9 a s 或o 0. 2N/mm2 180 240 320300 400 480 640 720 900 1080 As査表：囑纹公称直径d/nm 3 3.5 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 2022 24 27 30 33 36公称应力截面枳As/nm2 5. 03 6. 78 8. 78 14.2 20.1 28.9 36.658 84.3 115 157 192 245 303 353 459 561 694 817法兰连接中螺栓预紧力及垫片密封性的研究对压力管道法兰连接中螺栓的受力.预紧力的计算方法进行了分析厂研究了垫片的密対性能•包括甚木密対特性、用力-回弹特性、垫片的厚度和宽度效应.得出了法兰连接时•连接点的泄漏与螺栓预场力、密対而状态、便用T况、垫片等言关的结论。

螺栓拧紧方法及预紧力控制

化　工　设　备　与　管　道第42卷螺栓拧紧方法及预紧力控制初泰安(扬子石油化工公司芳烃厂,南京　210048)[摘要]　石化、炼油企业装置上的静密封结构以螺栓法兰垫片连接系统为主,检修期间螺栓拧紧方法的选择和预紧力的正确控制对保证装置的安全运行至关重要。

本文介绍了实际生产中常用的扭矩法、螺母转角法和液压拉伸法的基本原理,并给出了各种预紧力的控制方法及其所能达到的精度,对安装和维修有一定的指导意义。

[关键词]　螺栓;　预紧力;　拧紧;　法兰连接螺栓法兰连接在化工装置中广为应用。

为了保证法兰连接系统紧密不漏、安全可靠地长周期运行,垫片表面必须有足够的密封比压,特别在高温工况下垫片会产生老化、蠕变松弛,法兰和螺栓产生热变形,高温连接系统的密封比常温困难得多,此时螺栓预紧力的施加与控制就显得十分重要,过大或过小的预紧力都会对密封产生不利影响。

螺栓预紧力过大,密封垫片会被压死而失去弹性,甚至会将螺栓拧断;过小的螺栓预紧力又使受压后垫片表面的残余压紧应力达不到工作密封比压,从而导致连接系统泄漏。

因此如何控制螺栓预紧力是生产实际中必须重视的问题。

1　螺栓拧紧方法1.1扭矩拧紧法扭矩拧紧法[1、2]是最常用的螺栓拧紧方法,通过扭矩扳手显示的扭矩值来控制被连接件的预紧力,操作简单、直观。

拧紧螺栓时的拧紧力矩:M=K t Q0d×10-3N m式中:Q0———预紧力,N;K t———计算系数;d———螺栓的公称直径,m m。

Q0=MK t d×10-3N(1)系数K t与螺纹表面及法兰的光洁度、润滑状况、拧紧速度、所用拧紧工具、以及反复拧紧时的温度变化等有关,通常在0.1～0.3之间变化。

K t的变化将导致预紧力Q0也发生较大变化,变化范围大约在40%左右。

所以,如采用扭矩法拧紧螺栓,其计算载荷需要1.3倍最大工作载荷,这必然会造成螺栓直径增大,或数量增加,或提高材质。

这对简化结构、降低成本,减轻其重量都是不利的。

螺栓预紧力校核方法研究

螺栓预紧力校核方法研究作者：容家坤莫刚华黄海路来源：《企业科技与发展》2018年第05期【摘要】文章主要是对螺栓的受力形式进行理论研究，针对不同的螺栓连接形式，理论研究各个接触面间的受力情况，分析发现不同的安装面数、不同的安装刚度所提供的螺栓摩擦力不同，提出一种新的螺栓校核和选型计算方法，并通过CAE仿真进行分析验证。

由分析结果可知，该设计方法更加贴合实际应用，为螺栓扭紧力矩校核提供一种更加可靠的方法。

【关键词】螺栓；摩擦力；扭矩校核【中图分类号】TH131.3 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）05-0079-030 前言为了提高机器的制造、安装、运输、维修水平及提高生产效率等，机器制造广泛地应用了各种连接。

机械连接有两大类：一类是机器工作时，被连接的零部件间可以有相对运动的连接，称为机械动连接，例如各种运动副；另一类是在机器工作时，被连接的零部件间不允许产生相对运动的连接，称为机械静连接。

而机械静连接根据其工作原理的不同可以分为3类：形锁合连接、摩擦锁合连接及材料锁合连接。

本文研究的螺栓连接就是摩擦锁合连接方式，其工作原理是靠被连接件的压紧，在接触面间产生摩擦力阻止被连接件的相对移动，实现连接目的。

螺栓连接因具有装配简便、耐疲劳、可拆换、连接的整体性和刚度较好等优点而被广泛地应用。

螺栓连接在装配时必须拧紧，预先受到力的作用。

这个预加作用力称为预紧力。

预紧力的作用是为了使连接件接合面间产生一定的摩擦力来抵抗横向载荷。

这就要求接合面间所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷。

因此，对于螺栓预紧力的选取就显得尤为关键，预紧力打小了，产生的摩擦力不够抵抗横向载荷，连接件就会发生相对错动，达不到预紧的目的，螺栓也会受剪；预紧力打过大，螺栓受到的预应力就大，也会影响螺栓受力。

对于螺栓的受力分析已经有很多书籍和文献进行过研究，基本都是按照各个摩擦面提供相同的摩擦力来粗略校核。

实际上，由于螺栓各个连接件的刚度不一样，导致整个机构受力变形并不均匀，因此各个摩擦面提供的摩擦力也不一样。

螺栓预紧力计算范文

螺栓预紧力计算范文螺栓的预紧力是指在螺栓连接件中施加的一种预定的拉力，目的是实现螺栓连接的紧固。

螺栓的预紧力计算需要考虑以下几个因素：摩擦力、弹性变形、松弛和扭矩系数等。

首先，计算螺栓的预紧力需要考虑摩擦力。

由于螺纹结构存在摩擦力的阻力，因此需要施加更多的力量来克服这种阻力。

通常可以将摩擦力作为预紧力的一部分，并通过一些经验系数来确定。

这个系数可以根据螺栓和连接件的材料以及润滑情况来确定。

其次，弹性变形也会对螺栓的预紧力产生影响。

当螺栓被紧固时，由于材料的弹性特性，螺栓会被拉伸，从而产生弹性变形。

预紧力需要足够大，以使螺栓的拉伸变形达到设计要求，从而保证连接的刚度和强度。

另外，螺栓在使用过程中可能会出现松弛现象。

这是因为螺栓在扭矩施加后，由于材料的弹性、蠕变和外部扰动等原因，会发生松动和变形。

因此，在计算预紧力时需要考虑到螺栓松弛的误差，并适当增加一定的预紧力来进行补偿。

最后，考虑到螺栓的扭矩系数。

扭矩系数是指施加在螺栓上的扭矩与螺栓产生的预紧力之间的关系。

具体计算方法可以根据螺栓材料和螺栓与连接件的摩擦系数来确定。

在实际应用中，经验系数的选择也是一个重要的因素。

根据以上的考虑因素，可以用下面的计算公式来估计螺栓的预紧力：Fp=Fm+Fe+Fi其中，Fp是螺栓的预紧力，单位为牛顿(N)；Fm是摩擦力，单位为牛顿(N)；Fe是弹性变形力，单位为牛顿(N)；Fi是松弛力，单位为牛顿(N)。

摩擦力可以用以下公式计算：Fm=µ*P其中，µ是摩擦系数，P是螺纹的径向压力。

弹性变形力可以用以下公式计算：Fe=(A*E)/L其中，A是螺栓的截面积，E是螺栓材料的弹性模量，L是螺栓的长度。

松弛力可以用以下公式计算：Fi=Fp*η其中，η是松弛系数。

最后，根据实际应用中的要求，选择适当的安全系数以确保螺栓连接的可靠性和稳定性。

需要指出的是，螺栓的预紧力计算是一个复杂的过程，涉及的因素和参数较多。

紧固件知识控制螺栓预紧力的方法

紧固件知识:控制螺栓预紧力的方法螺栓是机械上常用的紧固件之一,而螺栓的预紧力与使用性能有这密切的关系,螺栓预紧力关系到被连接件的紧密型和可靠性,过大或者过小的预紧力都会对连接质量产生影响。

如螺栓预紧力过大,会出现超拧现象;螺栓预紧力过小,则保证不了连接强度与质量。

下面我们来看以下关于控制螺丝预紧力的方法:方法1、通过拧紧力矩控制预紧力拧紧力与螺栓预紧力呈线性关系在,控制了拧紧力矩的大小,就可以通过实验或理论计算的方法得到预紧力值。

但在实际中,由于受摩擦系数和几何参数偏差的影响,在一定的拧紧力矩下,预紧力变化比较大,故通过拧紧力矩来控制螺栓预紧力的精度不高,其误差约为±25%,最大可达±40%一般来说,控制区拧紧力矩精度较高的工具是测力矩扳手和限力扳手。

方法2、通过螺母转角控制预紧力根据需要的预紧力计算出螺母转角拧紧时量出螺母转角就可以达到控制预紧力的目的。

测量螺母转角最简单的方法是刻一条零线,按鲁母转过几方的数量来测量螺母角,螺母转角的测量精度可控制在10°-15°内。

方法3、通过螺栓伸长量控制预紧力由于螺栓的伸长量只和螺栓的应力有关,可以排除摩擦系数、接触变形、被连接件变形等可变因素的影响。

所以,通过通过螺栓伸长量控制预紧力可以获得很高的精度,此种方法被广泛应用于重要场合螺栓连接的预紧力控制。

方法4、通过液压拉伸器控制预紧力使用液压拉伸器给螺栓施加拉紧力,使螺栓伸长,然后旋合螺母,待卸下载荷,由于螺栓收缩就可在连接中产生和拉力相等的预紧力。

此种方法可以提高预紧力的控制精度。

液压拉伸器给螺栓施加预紧力时没有摩擦力,故该方法适用于任何尺寸的螺栓,而且可以给一组螺栓同时施加预紧力,均匀压紧螺母和垫片,不致出现倾斜而影响预紧力的精确控制。

方法5、利用转角控制预紧力利用拧紧力矩与转角的关系控制预紧力就是给螺栓施以一定的力矩,然后使螺母转过一定的角度,检查最后的力矩与转角是否满足应有关系,以避免预紧不足或预紧过度。

螺钉联接的扭力与预紧力的关系讲解

（原创）螺钉联接的扭力与预紧力的关系2010-08-29 10:46:05| 分类：我的论文 | 标签：螺纹螺钉力矩拧紧联接|举报|字号订阅1、引言家用电器厂在生产某型产品时，经常出现批头、电批套筒或风批套筒被打断的现象。

原因是一些重要零部件如发热管、R型弹簧等的固定都需要用很大的扭力矩来旋紧螺钉，而批头、电批套筒或风批套筒的极限扭力矩不能达到螺钉拧紧的拧紧力矩要求，致使其超过能够承受的最大拧紧力矩而折断。

但是，螺钉的拧紧力矩到底需要多大？目前尚没有一个确切的或者令人信服的标准来衡量。

那么，有没有办法给定螺钉比较准确的标准值呢？答案是肯定的。

下面以某产品弹性元件固定螺钉PM5×10为例，来计算它的拧紧力矩。

2、螺纹联接的拧紧力矩我们知道，在螺栓联接中，只有适当的预紧力才能保证螺栓可靠联接。

而预紧力则是通过控制施加于螺钉的拧紧力矩或转角来间接实现的。

但是，螺栓轴力与拧紧力矩之间的对应关系严重地受到摩擦条件的影响。

摩擦一方面是螺纹自锁防松的必要条件，另一方面摩擦消耗大量拧紧力矩（能量）从而影响螺栓轴力。

拧紧时，扳手或电批（风批）力矩T用于克服螺纹副的螺纹阻力矩T1及螺母与被联接件（或垫圈）支承面间的端面摩擦力矩T2。

即T= T1+ T2=KF0 d （ N·mm）d——螺纹公称直径（mm）F0——预紧力（N）K——拧紧力矩系数（无量纲）其中，K值与螺纹中径、螺纹升角、螺纹当量摩擦系数、螺母与被联接件支承面间的摩擦系数有关。

而这些参数的取值都比较复杂。

要准确地计算出K 值，就要通过针对性的试验，同时测得预紧力和紧固扭矩才能间接获得拧紧力矩系数K值。

一般情况下，在各种条件下的K值，可参考下表中的数据。

拧紧力矩系数K本例中，因为没有具体的实验参数，K按上表取值。

由于螺钉拧紧在发热盘铝合金基材上，铝合金的硬度较低，摩擦力较大。

故按干燥加工表面无润滑取值，则K值的取值范围是0.26～0.30，取最小值K=0.26。

螺栓预紧伸长法计算公式

螺栓预紧伸长法计算公式螺栓是一种常用的紧固件，广泛应用于机械设备、建筑结构和其他领域。

在使用螺栓时，预紧力是非常重要的，它可以保证螺栓连接的紧固性能，防止松动和脱落。

螺栓的预紧力可以通过伸长法来计算，下面将介绍螺栓预紧伸长法的计算公式及其应用。

螺栓预紧伸长法是一种基于螺栓材料的弹性变形特性来计算预紧力的方法。

在螺栓紧固过程中，当施加预紧力时，螺栓会产生弹性变形，导致螺栓的长度发生变化。

根据胡克定律，螺栓的预紧力与其伸长量成正比，可以通过以下公式来计算：F = k ΔL。

其中，F表示螺栓的预紧力，k表示螺栓的弹性系数，ΔL表示螺栓的伸长量。

螺栓的弹性系数k是一个重要的参数，它与螺栓的材料、截面积和螺纹尺寸等因素有关。

一般情况下，螺栓的弹性系数可以通过实验测定或参考相关的标准数值来确定。

对于常见的螺栓材料和规格，可以在相关的手册或标准中找到相应的弹性系数数值。

螺栓的伸长量ΔL可以通过测量螺栓在施加预紧力前后的长度差来确定。

通常情况下，可以使用螺纹测微计或其他测量工具来进行测量。

在测量时，需要注意螺栓的伸长量可能会受到外部因素的影响，如摩擦力、表面状态等，因此需要进行修正计算，确保测量结果的准确性。

螺栓预紧伸长法的计算公式可以应用于各种类型的螺栓连接，包括螺栓与螺母的连接、螺栓与螺栓孔的连接等。

在实际工程中，可以根据螺栓的具体情况和要求来确定预紧力的大小，以确保螺栓连接的安全可靠。

除了计算预紧力外，螺栓预紧伸长法还可以用于螺栓的紧固力监测和螺栓连接的失效分析。

通过监测螺栓的伸长量，可以及时发现螺栓连接的松动或失效情况，从而采取相应的措施进行维护和修复。

同时，通过分析螺栓的伸长量和预紧力的关系，可以评估螺栓连接的可靠性和安全性，为工程设计和使用提供参考依据。

总之，螺栓预紧伸长法是一种简单有效的计算方法，可以帮助工程师和技术人员确定螺栓连接的预紧力，保证螺栓连接的安全可靠。

通过合理应用螺栓预紧伸长法，可以提高螺栓连接的使用性能，延长螺栓的使用寿命，为工程建设和设备维护提供技术支持。

螺栓预紧力施加方式对计算结果的影响

螺栓预紧力施加方式对计算结果的影响螺栓预紧是一种常见的紧固方式，它可以有效地使结构件保持紧固状态，并保证结构件的安全性和稳定性。

在螺栓预紧中，预紧力的大小对于结构件的性能和可靠性具有很大的影响。

而预紧力大小的计算则会受到施加方式的影响。

螺栓预紧力的施加方式有很多种，经常使用的有扭矩法、伸长量法、弹性率法等，每一种施力方式的结果可能会不同。

下面将就三种施力方式对预紧力大小的计算结果对比进行说明。

首先，扭矩法是最常用的施力方式之一，其原理就是根据螺栓的拉伸强度将螺栓拉伸到一定程度，在这个过程中，扭矩与预紧力的关系是非常重要的。

但是，扭矩法的不同施力方式会产生很大的影响，因为不同的施力方式所使用的扭矩系数和螺纹的摩擦系数也是不同的。

例如在下雨的环境中，由于螺纹表面容易滑动，扭矩系数可能会比正常情况下大很多，这样就会使得预紧力的计算结果出现较大偏差。

其次，伸长量法在实际生产中也经常使用，它的原理是通过对螺栓松开和重新拉伸之后的长度变化量计算预紧力大小。

但是，这种方法也存在很大的不确定因素，因为在拉伸过程中，由于螺栓材料的非线性特性，螺栓的变形也会受到一定的限制，使得预紧力的计算变得困难。

因此，在使用伸长量法计算预紧力时，一定要根据实际情况进行修正并检验其合理性。

最后，弹性率法也是一种常用的施力方式。

它的原理是利用材料的弹性变形来计算预紧力。

在这种方法中，首先需要进行材料的试验，通过试验得到螺栓的弹性模量以及泊松比等参数，然后根据这些参数计算出螺栓的预紧力。

与扭矩法和伸长量法相比，弹性率法可以减少许多不确定性因素，因此，它在实际生产中被广泛采用。

综上所述，螺栓预紧力施加方式对预紧力计算结果的影响是非常显著的。

在实际应用中，必须根据具体情况进行选择合适的方法，并结合实际调试情况进行修正和检验，以减小误差并保证结构件的安全性和可靠性。

随着社会发展，数据已经成为了人们生活、工作、学习中不可或缺的一部分。

数据可以使人们更好地了解现实情况，更好地掌握决策，也可以帮助人们进行有效的分析和预测。

螺纹长度与承载预紧力关系__概述说明以及解释

螺纹长度与承载预紧力关系概述说明以及解释1. 引言1.1 概述螺纹连接是一种常见的机械连接方式，广泛应用于各个领域。

在螺纹连接中，螺纹长度和承载预紧力是两个关键因素。

螺纹长度指的是螺母在螺栓上的接触长度，承载预紧力指的是在正常工作状态下施加在连接件上的紧固力。

研究螺纹长度与承载预紧力之间的关系对于确保连接件的安全可靠性具有重要意义。

本文旨在探究不同螺纹长度对承载预紧力的影响关系，并提供相关理论基础和实验结果与讨论，以期为实际工程中的螺纹连接设计和优化提供参考依据。

1.2 目的和意义揭示螺纹长度与承载预紧力之间的关系具有重要科学价值和实际意义。

首先，了解这种关系可以帮助我们更好地选择合适的螺纹长度来满足不同工程需求。

其次，在工程实践中，通过掌握这一关系，我们可以合理调整承载预紧力以实现更高效、更安全的螺纹连接。

1.3 研究背景和现状以往的研究主要集中在螺纹长度对承载能力的影响方面，但对于螺纹长度与承载预紧力之间的关系研究相对较少。

一些先前的文献报道了螺栓预紧力和松动现象之间的关系，然而这些研究并未涉及到螺纹长度这一因素。

因此，本研究旨在填补这一知识空白，并通过实验方法和数据分析来验证螺纹长度与承载预紧力之间的关系。

通过深入探讨这种关系，我们可以为优化螺纹连接提供科学依据，并提高其可靠性和安全性。

2. 理论基础：2.1 螺纹长度概念及作用：螺纹长度指的是螺纹的有效工作长度或牙长。

在机械连接中，螺纹起到连接和固定两个物体的作用，螺纹长度决定了连接件之间可以产生的摩擦力以及所能承受的预紧力大小。

较长的螺纹可以提供更大的接触面积和摩擦力，从而增加连接件之间的稳定性和强度。

2.2 承载预紧力介绍：承载预紧力是指通过对连接件进行适当的拉伸，在约束条件下使得连接处产生预加载状态。

这种预加载状态可以使得连接更加紧密，并在外部负荷作用下避免松动或失效。

承载预紧力主要通过拉伸型连接元件（如螺栓、螺钉等）施加于被联结部分上。

控制螺栓预紧力的方法

控制螺栓预紧力的方法1. 螺栓预紧力的重要性你知道吗，螺栓在我们的生活中可是扮演着重要的角色，简直就像是一个默默无闻的英雄。

它们把各种零部件牢牢地连在一起，确保机器能正常运转。

想象一下，如果某个螺栓松了，那可就真是“马失前蹄”了，不仅损坏设备，还可能造成事故。

因此，控制螺栓的预紧力，就显得至关重要了。

预紧力是指在没有外力作用下，螺栓所受到的拉力。

这个力就像是一道防线，确保连接件不会因为振动、温度变化等因素而松动。

试想一下，你在家里用螺丝刀拧螺丝，如果没用力，时间一长，它就会松开。

为了让这些螺栓“牢不可破”，我们必须控制好它们的预紧力，才能让它们更好地“守护”我们的小天地。

2. 控制螺栓预紧力的方法2.1 手动拧紧法说到控制预紧力，最简单直接的方法就是手动拧紧。

想想你在修家具时，拿起工具，心里默念“我一定要把这家伙拧紧！”这时，你就得感受一下力道，确保不是太紧，也不是太松。

这可不是随便来一把，得小心翼翼，像对待心爱的小宠物一样。

不过，这个方法也有个问题，就是每个人的力气和感觉都不一样，有的人一拧就过了头，有的人却觉得还差点意思。

为了避免出现这种情况，很多人选择用扭矩扳手来帮忙。

这种工具就像是一个精细的“老师”，能告诉你到底拧了多少力气，做到心中有数，拧得刚刚好。

2.2 扭矩监测法提到扭矩监测法，就不得不说现代科技的便利。

现在有些高科技的扭矩监测设备，简直就是工匠们的“神器”。

这些设备可以实时显示你施加的力量，省去了不少烦恼。

你只需要轻轻一拧，显示屏上就会告诉你“OK，达标了”，就像是亲密的小助手，时刻陪伴在你身边。

而且，使用扭矩监测法的好处还不止这些。

它能够帮助我们在实际操作中避免过紧或过松的情况，简直是“万无一失”。

想象一下，如果用这种高科技的方式，咱们不仅能提高工作效率，还能减少意外的发生，真是一举两得。

3. 维持预紧力的技巧3.1 适时检查当然，仅仅依靠拧紧是不够的，我们还得定期检查这些螺栓的状态。

【CN109781332A】基于轴力和伸长量控制螺栓预紧力的方法【专利】

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CN 109781332 A
说明书
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超声波信号采集装置、分析处理装置。 [0012] 进一步地，在螺栓首次紧固时，通过将压电式套筒与超声螺栓预紧力测量装置组成便携式超声螺栓预紧力测量装置，对螺栓的预紧力进行实时测量。 [0013] 进一步地，压电式套筒包括用于与螺栓上旋拧的螺母相配合的套筒部，以及设于套筒部内部用于与螺栓头部接触连接的压电传感部，压电传感部包括依次连接的推拉式电磁铁、连接板、硅胶阻尼层、压电陶瓷层及保护层，保护层用于在推拉式电磁铁的推力作用下与螺栓头部接触连接，推拉式电磁铁通过滑环及走线与超声螺栓预紧力测量装置连接，套筒部还设有用于将耦合剂注入至保护层与螺栓头之间的耦合剂注入通路。 [0014] 进一步地，套筒部底部开口与螺母顶面的接触面设有密封垫片。 [0015] 进一步地，套筒部顶部还设有用于与力矩型紧固工具配合的力矩拧紧接口。 [0016] 进一步地，超声螺栓预紧力测量装置包括依次连接的超声波发射器、超声波信号采集装置、分析处理装置。 [0017] 进一步地，针对在役螺栓，通过螺栓实时监控与诊断系统进行实时监控与诊断，根据螺栓的残余预紧力，判断螺栓的紧固状态，并进行提前预警及寿命预测；实时监控与诊断系统包括用于与螺栓头部接触连接的超声换能器，以及信号采集模块、接口转换模块及分析处理装置；所述分析处理装置包括计算模块、诊断模块及显示模块。 [0018] 借由上述方案，通过基于轴力和伸长量控制螺栓预紧力的方法，能够精确测量首次紧固时螺栓的预紧力以及在役螺栓的残余预紧力，达到精确控制螺栓预紧力的目的。 [0019] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

螺栓拧紧方法及预紧力控制

[关键词]　螺栓;　预紧力;　拧紧;　法兰连接螺栓法兰连接在化工装置中广为应用。

因此如何控制螺栓预紧力是生产实际中必须重视的问题。

1　螺栓拧紧方法1.1扭矩拧紧法扭矩拧紧法[1、2]是最常用的螺栓拧紧方法,通过扭矩扳手显示的扭矩值来控制被连接件的预紧力,操作简单、直观。

拧紧螺栓时的拧紧力矩:M=K t Q0d×10-3N m式中:Q0———预紧力,N;K t———计算系数;d———螺栓的公称直径,m m。

Q0=MK t d×10-3N(1)系数K t与螺纹表面及法兰的光洁度、润滑状况、拧紧速度、所用拧紧工具、以及反复拧紧时的温度变化等有关,通常在0.1～0.3之间变化。

K t的变化将导致预紧力Q0也发生较大变化,变化范围大约在40%左右。

所以,如采用扭矩法拧紧螺栓,其计算载荷需要1.3倍最大工作载荷,这必然会造成螺栓直径增大,或数量增加,或提高材质。

这对简化结构、降低成本,减轻其重量都是不利的。

预紧力和伸长量

螺栓伸长量=（预紧力*螺栓有效计算长度）/（材料弹性模量*螺栓应力面积）
通过螺栓伸长量控制预紧力因为螺栓的伸长量只和螺栓的应力有关，可以排除摩擦系数、接触变形、被连接件变形等可变因素的影响。

所以，通过螺栓伸长量控制预紧力可以获得最高的控制精度，它被广泛用作重要场合螺栓法兰连接的预紧力控制方法。

若测量正确，其预紧力的误差约为±5％。

研制一特定结构、能精确测量位移的机构，保证使仪器(或量具)接近螺栓两端面，便可直接测量拧紧前后螺栓的长度。

螺栓的两端面是测量面，需磨成光滑的平面，或加工出锥形中心孔。

这种方法最适用于精确控制螺栓预紧力。

对于螺柱连接，无法直接测量其伸长量。

此时，可从螺柱端部沿螺柱轴线打一长孔，将一细杆插入孔中，压在孔底，并使杆的端部刚好与螺柱端部取平。

预紧后，可用深度千分尺测量螺栓伸长量。

法兰螺栓连接中螺栓预紧力的计算和控制方法分析_周坤

４］。是螺栓联接受力变形图［
。法兰螺栓连接系统的主要失效形式是泄漏，
而螺栓预紧是保证连接面不发生泄漏的重要环节之一。在螺栓联接中，螺栓在安装的时候都必须拧紧，即在联接承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这预紧的目的在于增强个预加的作用力称为预紧力，联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间
石油化工设备及管螺栓法兰联接是压力容器、道中应用极为广泛的一种可拆式静密封联接结构
［１］

３］。所示［
螺栓拧紧后，螺栓力通过法兰面压紧垫片，垫片被压实，使压紧面上的间隙被填满，为防止介质泄漏达到了初始的密封条件。螺纹联接的预紧力将对螺栓的总载荷、联接的临界载荷、抵抗横向载荷的能力和接合面密封能力等产生影响。１．２施加不当预紧力的危害过大的预紧力会导致螺纹联接零件的静力破坏、被联接件滑移、分离或紧固件的松脱。过小的预紧力会导致螺栓疲劳破坏、增大设备质量与成本。所以，预紧力的大小、准确度都十分重要，从而使预紧力的控制成为螺纹联接的重要问题之一。１．３预紧力的分析计算在法兰螺栓联接系统中，主要受轴向力和预紧力的作用，由于螺栓和被联接件的弹性变形，螺栓所受的总拉力并不等于预紧力和工作拉力之和。根据理论分析，螺栓的总拉力除了和预紧力Ｑｐ、工作拉还受到螺栓刚度Ｃ力Ｆ有关外，ｐ及被联接件刚度应从分析螺栓联接的受力Ｃｍ等因素的影响。因此，找出螺栓总拉力的大小。图２和变形的关系入手，

智慧树答案机械设计(山东联盟)知到课后答案章节测试2022年

第一章1.《机械设计》课程是以一般尺寸通用零件的设计为核心的设计性课程，是机械类专业的专业基础课程。

答案:对2.《机械设计》课程的四多是指公式多、图表多、关系多、系数多。

答案:对3.机械工业在现代化建设中起着非常重要的作用。

答案:对4.《机械设计》课程包括“四多”：公式多、图表多、关系多、系数多。

答案:对第二章1.强度准则只能用应力的相对关系来表示。

答案:错2.实际变形量是保证正常工作所允许的变形量。

答案:错3.限制ρ.ν值就是间接限制因摩擦因数而产生的热量，防止温度过高。

答案:对4.刚度是指机械零件工作时抵抗破坏的能力。

答案:错5.螺栓连接滑移属于（）答案:功能失效第三章1.提高螺纹连接强度的措施（）答案:采用特殊制造工艺;改善螺纹牙间的载荷分布;减小应力集中;避免或减小附加应力;降低影响螺栓疲劳强度的应力幅2.预紧力的控制方法（）答案:测力矩扳手;测定伸长量;定力矩扳手;凭手感经验3.紧螺栓连接在按拉伸强度计算时，应将拉伸载荷增加到原来的1.3倍，这是考虑的（）影响答案:扭转切应力作用4.在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是()。

答案:防松5.用于薄壁零件连接的螺纹，应采用()。

答案:三角形细牙螺纹6.（）更适合用于传动。

答案:梯形螺纹7.加厚螺母不能提高连接强度。

答案:对8.受倾覆力矩的螺栓组连接右侧地基放松，螺栓拉伸；左侧螺栓放松，地基压缩。

答案:错9.预紧可以增强螺栓连接的疲劳强度和承载能力，还可以增强连接的可靠性和紧密性。

答案:对10.M20中的20是指公称直径，也就是所说的小径。

答案:错第四章1.一般情况下平键连接的对中性精度（）花键连接。

答案:低于2.设计轴时，轴环采用的目的是答案:提高轴的刚度3.对于采用常见的组合和按标准选取尺寸的平键，静连接主要失效形式是（）。

答案:工作面的压溃4.半圆键连接当采用双键时两键应（）布置。

答案:布置在轴的同一条母线上5.平键长度主要根据（）选择，然后按失效形式校核强度。