高强度螺栓预紧力及拧紧扭矩(全)
12.9级螺栓预紧力 -回复
12.9级螺栓预紧力-回复标题：深入理解12.9级螺栓的预紧力一、引言螺栓作为一种常见的连接元件，在各种机械设备和建筑工程中广泛应用。
其性能和稳定性直接影响到整个系统的安全性和可靠性。
其中，预紧力是螺栓连接中的一个重要参数，尤其对于高强度的12.9级螺栓来说，准确理解和控制预紧力更是至关重要。
本文将详细探讨12.9级螺栓的预紧力，包括其定义、作用、计算方法以及影响因素。
二、预紧力的定义预紧力，又称初始张力或装配应力，是指在装配过程中，通过拧紧螺栓使被连接件产生压缩变形而产生的内部应力。
对于12.9级螺栓来说，预紧力的设定是为了确保螺栓连接的紧密性和稳定性，防止因振动、温度变化等因素导致的连接松动。
三、预紧力的作用1. 提高连接的稳定性：预紧力可以使被连接件之间的接触面产生足够的压力，从而消除间隙，提高连接的稳定性和抗振性。
2. 防止连接松动：预紧力可以抵抗由于振动、冲击、热膨胀等因素引起的螺栓伸长，防止连接松动。
3. 增强承载能力：适当的预紧力可以提高螺栓的剪切强度和挤压强度，增强螺栓连接的承载能力。
四、预紧力的计算方法预紧力的计算通常采用以下公式：Fp = K * d * P其中，Fp为预紧力，K为拧紧系数（取决于螺纹类型和润滑状况），d为螺栓公称直径，P为指定的扭矩值。
对于12.9级螺栓，由于其高强度特性，拧紧系数通常较小，一般在0.12-0.15之间。
因此，需要根据具体的螺栓规格和使用环境，选择合适的扭矩值进行拧紧。
五、影响预紧力的因素1. 螺栓材料和等级：不同材料和等级的螺栓，其弹性模量和屈服强度不同，会影响预紧力的大小和分布。
2. 螺纹类型和精度：螺纹的形状、尺寸和精度也会影响预紧力的传递和分布。
3. 润滑状况：润滑可以降低螺纹间的摩擦阻力，提高预紧力的有效性。
4. 温度变化：温度变化会导致螺栓和被连接件的热膨胀或收缩，影响预紧力的稳定性。
5. 拧紧工具和方法：不同的拧紧工具和方法，如手动扳手、电动扳手、液压扳手等，会对预紧力的控制产生影响。
船舶常用螺栓预紧力和拧紧力矩的确定
第４８卷㊀第２期２０１９年４月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４８㊀Ｎｏ.２Ａｐｒ.２０１９㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１９.０２.０３３船舶常用螺栓预紧力和拧紧力矩的确定苏东伟ꎬ王学志(上海外高桥造船有限公司ꎬ上海２００１３７)摘㊀要:基于轴向载荷典型螺栓的受力分析ꎬ综合考虑各种影响因素ꎬ推导螺栓预紧力和拧紧力矩的计算公式ꎬ结合生产实际ꎬ有针对性地选取各因素系数ꎬ得出简化公式ꎬ对比国标和其他设备公司标准ꎬ确定该简化公式可行ꎬ根据公式编制对应的预紧力和拧紧力矩表ꎬ以便设计时选用ꎮ关键词:船舶ꎻ螺栓ꎻ预紧力ꎻ拧紧力矩中图分类号:Ｕ６６２㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１￣７９５３(２０１９)０２￣０１２７￣０５收稿日期:２０１９－０１－０８修回日期:２０１９－０３－１８第一作者:苏东伟(１９８５ )ꎬ男ꎬ学士ꎬ工程师研究方向:船舶外舾装㊀㊀船厂设备安装最常见的就是受轴向载荷紧螺栓连接ꎬ各设备公司的预紧力标准一般也是基于轴向载荷紧螺栓连接ꎮ螺栓预紧力过小ꎬ达不到连接的刚性和可靠性要求ꎬ浪费了紧固件的紧固能力ꎬ也易使连接松动ꎻ预紧力过大ꎬ则可能使紧固件超过其材料屈服强度而伸长甚至拧断ꎬ达不到紧固的目的[１]ꎮ因此ꎬ考虑选取轴向载荷紧螺栓连接进行受力分析ꎮ１㊀螺栓连接受力分析１.１㊀螺栓受力与变形分析螺栓受力与变形见图１[２]ꎮ图１㊀螺栓受力与变形示意螺栓预紧装配后ꎬ被连接件表面会出现嵌入现象ꎬ尤其是变载荷作用下ꎬ嵌入变形会更明显ꎬ见图２ꎬ弹性伸长总量Ｌ１＋Ｌ２减少量为λꎬ使预紧力Ｆｍ减少Ｆλꎬ螺栓副连接中的实际预紧力为Ｆｖꎮ考虑在船厂实际装配过程中ꎬ需要控制预紧的一般为高强度螺栓紧联螺栓组ꎬ所对应的连接件多为钢质且配钢质或环氧垫片ꎬ刚度很大ꎬ嵌入变形不明显ꎬ故在受力过程中ꎬ忽略嵌入影响ꎮ图２㊀连接件嵌入变形分析由图１可知㊀ｔａｎθ１＝Ｆｍ/Ｌ１＝Ｃ１ｔａｎθ２＝Ｆｍ/Ｌ２＝Ｃ２式中:Ｃ１为螺栓刚度ꎻＣ２为连接件刚度ꎮ在螺母已拧紧ꎬ未承受工作载荷时ꎬ螺栓所受拉力和被连接件压缩力均为Ｆｍꎮ当连接件承受工作载荷Ｆ时ꎬ螺栓的总拉力为Ｆ０ꎬ螺栓的总伸长量为Ｌ１＋ΔＬꎬ被连接件的压缩力为Ｆᶄｍꎬ被连接件的总压缩量为为Ｌ２－ΔＬꎮ可以得出Ｆ０＝Ｆᶄｍ＋Ｆ(１)Ｆｍ＝Ｆᶄｍ＋(Ｆ－Ｆᶄ)(２)Ｆᶄ＝Ｃ１Ｃ１＋Ｃ２Ｆ(３)Ｆ０＝Ｆｍ＋Ｆᶄ＝Ｆｍ＋Ｃ１Ｃ１＋Ｃ２Ｆ(４)式(１)和(４)是螺栓总拉力的两种表达形式ꎮ用式(１)计算螺栓总拉力时ꎬ为保证连接的紧密性ꎬ以防止负载后结合面产生缝隙ꎬ应使Ｆᶄｍ>０ꎮ事实上ꎬ在设计过程中ꎬ对受轴向力紧螺栓的残余预紧力与工作载荷ꎬ一般按Ｆᶄｍ＝Ｋ０Ｆꎬ选取拟定的残余预紧力系数Ｋ０ꎬ见表１[３]ꎮ７２１表１㊀残余预紧力系数Ｋ０紧固连接静载荷动载荷紧密连接软垫金属成型垫金属平垫０.２~１.０１.０~３.００.５~１.５１.５~２.５２.０~３.５㊀㊀式(３)中ꎬＣ１Ｃ１＋Ｃ２为螺栓的刚度系数ＫｃꎬＫｃ的大小与螺栓和被连接件的结构尺寸㊁材料及垫片㊁工作载荷的位置等因素有关ꎬ其值在０~１之间变化ꎮ为了降低螺栓的受力ꎬ提高螺栓连接的承载能力ꎬ应使Ｋｃ值尽量小些ꎮ一般连接钢板之间所用垫片为金属垫片或无垫片时ꎬＫｃ的取值为０.２~０.３ꎬ见表２ꎮ表２㊀刚度系数Ｋｃ联接型式连杆螺栓金属(或无垫片)皮革垫铜皮石棉垫橡胶垫Ｋｃ０.２０.２~０.３０.７０.８０.９１.２㊀交变载荷下螺栓的受力与变形如图３所示ꎬ若Ｆ是随时间变化的交变载荷ꎬ并且改变量在Ｆ１和Ｆ２之间ꎬ则螺栓所受的总拉力在Ｆ０１和Ｆ０２之间变化ꎮ图３㊀交变载荷下的螺栓变形与受力㊀㊀若螺栓的强度固定ꎬ减小螺栓所受总拉力的幅值ꎬ有助于提高螺栓寿命ꎮ在选择螺栓连接件的材料时ꎬ还可以考虑从被连接件的变形刚度出发ꎬ选用变形刚度较好的材料ꎬ这样就可以使被连接材料的变形线较陡ꎬ螺栓所受总拉力幅值减小ꎮ１.３㊀螺栓预紧后的扭转切应力影响螺栓受预紧力后ꎬ除承受Ｆｍ产生的拉应力σ外ꎬ还要承受由此而产生的扭转剪应力τꎬ对于常用的Ｍ１０~Ｍ６８的普通螺纹ꎬ可近似取τ＝０.５σꎮ根据第四强度理论ꎬ可求出当量应力σｅ为[４]σｅ＝σ２＋３τ２＝１.７５σ２ʈ１.３σ由此ꎬ可将螺栓所承受的预紧力Ｆｍ增大３０％来代替扭转剪应力的影响ꎬ即１.３Ｆｍꎬ见图４ꎬ则螺栓所受拉力增大３０％ꎮ则式(４)变为Ｆ０＝１.３Ｆｍ＋Ｃ１Ｃ１＋Ｃ２Ｆ＝１.３Ｆｍ＋ＫｅＦ(５)Ｆ０＝１.６Ｆｍ＋Ｋｃｆ＝１.３(１＋Ｋ０－Ｋｃ)Ｆ＋ＫｃＦ＝(１.３＋１.３Ｋ０－０.３Ｋｃ)Ｆ(６)２㊀预紧螺栓强度校核实际工程中ꎬ螺栓的尺寸一般按螺栓的最大拉力Ｆ０选取ꎮ图４㊀螺栓预紧力与扭转切应力Ｆ０Ａｓɤ[σ](７)现行机械设计手册中１.３Ｆ０π４ｄ２１ɤ[σ][５]ꎬ其中１.３即为扭转剪应力产生的当量应力系数ꎬ前文已计入预紧力ꎬ故在此不重复纳入ꎬπ４ｄ２１为螺纹小径面积ꎬ并不能等效于螺纹的应力截面积Ａｓꎮ２.１㊀螺纹应力截面积Ａｓ通过式(８)或(９)计算得到ꎮＡｓ＝π４ｄ２＋ｄ３２æèçöø÷２(８)Ａｓ＝０.７８５４(ｄ－０.９３８２Ｐ)２(９)８２１式中:ｄ为外螺纹大径基本尺寸ꎬｍｍꎻｄ２为螺纹中径的基本尺寸ꎬｍｍꎻｄ３为螺纹小径的基本尺寸(ｄ１)减去螺纹原始三角高度(Ｈ)的１/６值ꎬ即ｄ３＝ｄ－Ｈ６式中:Ｈ为螺纹原始三角形高度(Ｈ＝０.８６６０２５Ｐ)ꎻＰ为螺距ꎬｍｍꎮ２.２㊀螺栓许用应力[σ]＝σｓＳ(１０)式中:σｓ为螺栓屈服强度ꎬ由螺栓性能等级直接计算ꎬ或查表３ꎻＳ为安全系数ꎬ由表４查得ꎮ表３㊀螺栓机械性能等级①等级σｂ/ＭＰａσ②公称３.６３００１８０４.６４００２４０４.８４００３２０５.６５００３００５.８５００４００６.８６００４８０８.８８００６４０９.８９００７２０１０.９１０００９００１２.９１２００１０８０㊀㊀注:①螺栓性能等级标号由两部分数字组成ꎬ分别表示螺栓材料的公称抗拉强度σｂ值和屈强比值ꎮ例如ꎬ性能等级４.６级的螺栓ꎬ其含义是:螺栓材质公称抗拉强度σｂ＝４００ＭＰａꎬ螺栓材质的屈强比值为０.６ꎬ螺栓材质的公称屈服强度σｓ＝４００ˑ０.６＝２４０ＭＰａꎻ②３.６~６.８级为屈服强度σｓꎬ８.８~１２.９级为非比例伸长应力σ０.２ꎻ③数据摘自ＧＢ/Ｔ３０９８.１－２０００ꎮ将式(６)和(１０)代入式(７)ꎬ得螺栓选用计算式ꎮＳ(１.３＋１.３Ｋ０－０.３Ｋｃ)ＦＡｓɤσｓ(１１)３㊀螺栓预紧力计算假定ε＝１＋Ｋ０－ＫｃＳ(１.３＋１.３Ｋ０－０.３Ｋｃ)(１２)则有ＦｍＡｓɤεσｓ(１３)定义ε为螺栓预紧力系数ꎬ假定:１)现船用设备安装螺栓ꎬ一般都会控制预紧力ꎬ故Ｓ＝１.２~１.５ꎮ２)残余预紧力系数按表１ꎬ取值一般取Ｋ０＝０.６~１.８ꎮ３)在控制预紧力的连接中ꎬ为了较小螺栓的应力幅值ꎬ一般都选用刚度比较大的被连接件ꎬ比如钢垫片ꎬ故拟选相对刚度系数Ｋｃ＝０.３ꎮ据此ꎬ根据式(１２)估算ε取值如下ꎮε＝０.５４４４~０.５８６９ꎬ当Ｓ＝１.２时ꎻε＝０.４３５５~０.４６９５ꎬ当Ｓ＝１.５时ꎮ在实践中ꎬ还有许多影响ε的因素ꎬ如:受拉螺栓还是受剪螺栓ꎬ螺栓是否承受变载荷ꎬ对连接有无密封要求ꎬ安装工具和方法的精确程度ꎬ连接所在部位是否便于安装ꎬ等ꎮ有计算表明ꎬ当预紧表４㊀受轴向载荷的预紧螺栓连接的许用应力、安全系数许用应力不控制预紧力时的安全系数Ｓ静载荷动载荷控制预紧力时的安全系数Ｓ按最大应力[σ]＝σｓ/Ｓ材料Ｍ６~Ｍ１６Ｍ１６~Ｍ３０Ｍ３０~Ｍ６０Ｍ６~Ｍ１６Ｍ１６~Ｍ３０Ｍ３０~Ｍ６０不分直径碳素钢５.０~４.０４.０~２.５２.５~２.０１２.５~８.５８.５８.５~１２.５１.２~１.５合金钢５.７~５.０５.０~３.４３.４~３.０１０~６.８６.８６.８~１０.０应力达到螺栓屈服极限σｓ的０.７８倍时ꎬ螺栓的外螺纹沟底开始破坏ꎮ也就是说ꎬ选取ε时ꎬ首先必须满足的第一个前提条件是εɤ０.７８ꎮ目前比较认可的ε值见表５ꎮ表５㊀预紧力系数一般机械航空航天机械特殊连接(如高强度螺栓摩擦连接)０.５~０.７０.３５０.７５㊀㊀现行国家标准体系中ꎬ对于螺栓预紧力ꎬ也是按照ε＝０.７计算确定ꎮ但按照上述计算ꎬ如此单一的定义是不合适的ꎬ预紧力系数不能是某一个固定值ꎬ必须综合考虑各种影响因素ꎬ选用合适的值来计算得到预紧力ꎮ对于船舶行业ꎬ需控制预紧力的多为高强度螺栓作用下的钢制垫片或环氧垫片连接ꎬ不同于一般机械ꎮ各设备厂家在设计阶段通过螺栓强度得到的螺栓尺寸ꎬ如果继续按照ε＝０.７条件下的标准来施加预紧力ꎬ相对于上式计算的ε值明显偏大很多ꎬ很容易造成预紧后螺栓的实际应力超过螺栓的屈服强度ꎬ造成螺栓损坏ꎬ尤其是在变载９２１荷或冲击载荷的作用下ꎬ容易酿成事故ꎮ故在实际工程中ꎬ根据经验数据ꎬ一般选用标准预紧力值的０.８倍作为实际预紧力ꎬ相当于ε＝０.７ˑ０.８＝０.５６ꎮ为了充分发挥螺栓的工作能力和保证预紧的可靠ꎬ通常在保证螺栓强度的条件下ꎬ尽可能选用较高的预紧力ꎮ推荐选取ε＝０.５７ꎬ得出预紧力的简化计算公式ꎮＦｍ＝０.５７σｓＡｓ(１４)４㊀螺栓拧紧力矩计算在螺栓预紧过程中ꎬ预紧力是无法直接实现的ꎬ必须通过螺母的拧紧力矩来得到ꎮ螺母的拧紧力矩由三部分组成①由升角产生ꎬ用于产生预紧力使螺栓杆伸长ꎻ②为螺纹副摩擦ꎻ③支撑面摩擦[６]ꎮ通用的拧紧力矩计算公式为Ｔ＝ＫＦｍｄ/１０００(１５)式中:Ｋ为拧紧力矩系数ꎬ由下式计算或查表６得到ꎮＫ＝ｄ２２ｄｔａｎ/Ψ＋ρｖ＋ｆｃＤ３ｗ－ｄ３０３ｄＤ２ｗ－ｄ２０(１６)式中:ｄ为螺纹公称直径ꎬｍｍꎻＦｍ为预紧力ꎬＮꎬ通过式(１４)计算获得ꎻｄ２为螺纹中经ꎬｍｍꎻΨ为螺纹升角ꎬρｖ为螺纹当量摩擦角ꎬρｖ＝ａｒｃｔａｎｆｖꎻｆｖ为螺纹当量摩擦系数ꎬ对普通粗牙Ｍ１２~Ｍ６４螺纹ꎬｆｖ＝０.１~０.２ꎬ常取ｆｖ＝０.１５ꎻＦｃ为螺母与被连接件支撑面间的摩擦系数ꎻＤｗ为螺母对边宽度ꎻｄ０为被连接件孔径ꎮ实际应用中最常见的是一般加工表面ꎬ且无润滑ꎬ故通常取拧紧力矩系数Ｋ＝０.２ꎮ根据式(１４)和(１５)ꎬ代入Ｋ＝０.２ꎬ可得拧紧力矩计算式ꎮＴ＝ＫＦｍｄ/１０００＝０.２ˑ０.５７σｓＡｓｄ/１０００＝０.１１４σｓＡｓｄ/１０００(１７)表６㊀拧紧力矩系数Ｋ表面状态精加工表面一般加工表面表面氧化镀锌干燥粗加工表面有润滑０.１００.１３~０.１５０.２００.１８无润滑０.１２０.１８~０.２１０.２４０.２２０.２６~０.３０５㊀各标准版本预紧力对比分析在ＩＳＯ标准体系中ꎬ拧紧力矩按照下式计算ꎮＴ＝０.１２σｓＡｓｄ/１０００与式(１７)相比ꎬＩＳＯ标准设定εＫ＝０.１２ꎮ逆向推导ꎬ其Ｋ＝０.１５㊁ε＝０.８ꎬ或Ｋ＝０.２㊁ε＝０.６ꎬ选用的预紧力系数高于计算值ꎬ不符合船舶行业螺栓预紧需求ꎮ试用８.８级Ｍ３０粗牙螺栓ꎬ对比分析各设备商的标准版本ꎬ见表７ꎮ对于８.８级Ｍ３０粗牙螺栓:σｓ＝６４０ＭＰａꎬＡｓ＝５６１ｍｍ２ꎬｄ＝３０ｍｍꎮ表７㊀Ｍ３０螺栓各标准版本预紧力、拧紧力矩对比预紧力Ｆｍ/ｋＮ拧紧力矩Ｔ/Ｎ ｍ预紧力系数ε拧紧力矩系数Ｋ本文２０５.０１２２８０.５７００.２００ＩＳＯ１２９０国标２５１.３０.７００德国工业标准２５５.０１２２６０.７１００.１６０ＨＡＬＴＬＡＰＡ２５６.０１４２２０.７１３００.１８５德国先达传动１０００武汉船机１２６０镇江辅机１３００７Ｆｕｋｕｓｈｉｍａ１４２８ＴＴＳ１３４０㊀㊀由表７ꎬ可见:１)各设备公司的预紧力标准ꎬ一般只给出拧紧力矩ꎬ因为可以将预紧力系数和拧紧力矩系数Ｋ简化为一个基准系数ꎬ即εＫꎮ虽然无法由此推出预紧力系数ε的选定值ꎬ进而校核螺栓强度ꎮ但在此ꎬ可以假定Ｋ＝０.２ꎬ则ε＝０.５６~０.６６ꎬ大部分略高于本文拟定的０.５７ꎮ２)部分同时给出了预紧力和拧紧力矩的标准ꎬ虽然最终的εＫ值与本文拟定的０.１１４相差不大ꎬ但选定的εＫ却远远大于０.５７ꎮ之所以如此ꎬ是因为其选定的拧紧力矩系数小于０.２ꎬ这就要求螺母支撑面必须预加工ꎬ但事实上ꎬ所有交货设备的螺母支撑面均没有做过任何处理ꎬ这就导致船厂在安装过程中需要对设备底角进行表面处理ꎮ因此ꎬ对于需要控制预紧力的螺栓ꎬ凡厂家给出预紧力或拧紧力矩的ꎬ按照厂家要求执行ꎬ因为厂家在选定螺栓尺寸过程中ꎬ通常是按照其自己的标准版本操作的ꎮ另外ꎬ尽量验证厂家标准的各系数选定条件ꎬ以符合其计算依据ꎮ凡厂家未给出预紧力或拧紧力矩的ꎬ尽量不要依据国标等选定ꎬ因为国标为了保证其通用性ꎬ设定的限定条件很可能不满足特定需要ꎮ(下转第１３４页)０３１２０１９年第２期毕世东ꎬ等:舷侧分段总组搭载精度控制船海工程第４８卷工ꎬ并且能够保留原始坡口ꎮ吊装能够一次到位ꎬ做到精度搭载㊁快速造船ꎮ总之ꎬ船舶建造精度问题只要保证在每个阶段按照精度标准去做ꎬ确保数据准确无误ꎬ并且在采用最先进的ＥＣＯ－ＢＬＯＣＫ㊁ＥＣＯ－ＯＴＳ电脑分析软件[２]ꎬ对有精度问题的分段进行预先解决ꎬ得出最佳方案ꎬ再指导现场作业ꎬ保证舷侧分段的精度质量ꎬ有效提升船坞生产效率ꎮ参考文献[１]应长春.船舶工艺技术[Ｍ].上海:上海交通大学出㊀㊀版社ꎬ２００５.[２]国防科工委.中国造船质量标准[Ｓ].北京:船舶工业经济研究院ꎬ２００６.[３]袁成清.水路运输装备的新发展[Ｒ].武汉:武汉理工大学ꎬ２０１７.[４]许允ꎬ张少雄ꎬ张晨阳ꎬ等.子模型范围及边界条件对应力结果的影响[Ｊ].船海工程ꎬ２０１６ꎬ４５(３):１９￣２３. [５]中国船级社.钢质内河船舶建造规范[Ｓ].北京:人民交通出版社ꎬ２０１６.[６]陈茂勇.舱口围生产设计标准化探讨[Ｊ].造船技术ꎬ２０１５(１):２５￣３０.ＯｎＰｒｅｃｉｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｉｎＧｅｎｅｒａｌＡｓｓｅｍｂｌｙｏｆｔｈｅＳｉｄｅＳｈｅｌｌＢｌｏｃｋＢＩＳｈｉ￣ｄｏｎｇꎬＦＡＮＤｏｎｇ￣ｈｕｉ(ＳｈａｎｇｈａｉＷａｉｇａｏｑｉａｏＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＳｈａｎｇｈａｉ２００１３７ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍｓｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｓｉｄｅｓｈｅｌｌｂｌｏｃｋｓｐｒｅ￣ｅｒｅｃｔｉｏｎｗｉｌｌａｆｆｅｃｔｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｂｌｏｃｋｅｒｅｃｔｉｏｎ.ＲｅａｓｏｎｓｆｏｒｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｏｔａｋｅｓｏｍｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌꎬｓｕｃｈａｓｕｎｉｆｙｉｎｇｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｔａｎｄａｒｄꎬａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄａｔａｂｙｔｈｅＥＣＯ￣Ｇ２ｓｏｆｔｗａｒｅꎬａｎｄｃａｒｒｙｉｎｇｏｕｔｔｈｅｅｒｅｃｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ.Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｉｄｅｓｈｅｌｌｂｌｏｃｋｐｒｅ￣ｅｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｅｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｂｕｌｋｃａｒｒｉｅｒꎬｏｂｖｉｏｕｓｌｙｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｌｉｆｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬｓｏａｓｔｏｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｄｏｃｋｓｔａｇｅｃｙｃｌｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｉｄｅｓｈｅｌｌｂｌｏｃｋꎻＥＣＯ￣Ｇ２ꎻｐｒｅｃｉｓｉｏｎ(上接第１３０页)参考文献[１]叶红ꎬ颜廷武ꎬ刘元胜.法兰连接中的螺栓预紧力[Ｊ].有色矿冶ꎬ２００５ꎬ２１(３):４６￣４８.[２]朱若燕ꎬ李厚民.高强度螺栓的预紧力及疲劳寿命[Ｊ].湖北工学院学报ꎬ２００４ꎬ１９(３):１３５￣１４１. 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常用螺栓扭矩及计算公式
常用螺栓扭矩及计算公式常用螺栓扭矩表注1：该螺栓扭矩表是德国工业标准，此表中扭矩为螺栓达到屈服极限的70%时所测定。
注2：建议锁紧力矩值为：表中数值×(70-80)%一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力有多大? (2011-05-28 18:41:24)转载▼标签：杂谈一、螺栓的分类普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。
高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。
二、高强度螺栓的概念根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。
其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。
M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。
公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。
（另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。
8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa，屈强比为0.8；10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa，屈强比为0.9。
）抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值，当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。
此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。
三、计算方法钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。
F=σs*A，其中F为拉力（许用载荷），σs为材料抗拉强度，A为有效面积，有效面积为螺栓有效长度上直径最小处的横截面积。
M20的有效直径为Φ17，M20的有效横截面积为227mm^2 。
8.8级M20最小抗拉强度σb=830MPaF=830*227=188410N=188.41KN所以M20螺栓8.8性能等级最小抗拉力为188.41KN。
常用螺栓扭矩表及螺栓拉力计算
注1：该螺栓扭矩表是德国工业标准，此表中扭矩为螺栓达到屈服极限的70%时所测定注2：建议锁紧力矩值为：表中数值×(70-80)%一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力有多大? (2011-05-28 18:41:24)转载▼标签： 杂谈一、螺栓的分类普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。
高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。
二、高强度螺栓的概念根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。
其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。
M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。
公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。
（另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。
高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。
二、高强度螺栓的概念根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。
其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。
M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。
公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。
（另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。
8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa，屈强比为0.8；10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa，屈强比为0.9。
）抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值，当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。
螺纹基本知识
螺栓等级钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
例如，性能等级4.6级的螺栓，其含义是：1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为0.6；3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为0.9；3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。
强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10）===============如4.8级则此螺栓的抗拉强度为：400MPa屈服强度为：400*8/10=320MPa不知道你的螺栓是什么材质和规格，无法确定你的螺栓强度等级，不过至少在5.8以上。
螺纹知识钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
螺栓拧紧力矩标准
螺栓的拧紧力矩标准本篇文章将列出各类螺丝的拧紧力矩标准,当用户未注明拧紧力矩要求时,我们所参考的参考的标准。
需要强调的是:拧紧力矩和破坏扭力是两个概念,拧紧力(矩)是指螺丝拧入工件的建议值;破坏扭力(即破坏扭矩)指将螺丝拧断的最小值(详见紧固件的破坏扭矩标准GB3098.13),很显然,拧紧力矩是少于破坏扭矩的。
这是普通螺栓拧紧力矩:公制螺栓扭紧力矩Q/STB 12.521.5-2000范围:本标准适用于机械性能10.9级,规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩,对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓,本标准不适用。
注:对于设计图纸有明确力矩要求的,应按图纸要求执行。
谈螺栓预紧力的选用和螺栓强度校核螺栓作为连接件,使用十分广泛, 其在机车车辆、航太航空、风电机组上的使用环境大多是高强度高应力, 而在乘用车主要部件的使用环境大多是低应力卨周期,但仍然存在著极大的隐患。
从安全角度来说,螺栓所联接的部件都是很昂贵的。
所以,螺栓失效时,损坏的不仅仅是它们本身,而是整个产品。
螺栓连接作为汽车装配上的重要应用,据有关资料介绍,根据发动机上的螺纹紧固件通常在1500?2000 颗左右,品种更是高达100个以上,规格也是从M6?M30不等,而其中大约100颗是与车辆的安全性能有密切联系的。
而做为在装配过程中最重要的螺栓规格及预紧力的选用,存在理论上的不足和认识的误区。
不论螺纹紧件作为连接或密封作用,还是需要装配的子零件,都有一定的屈服极限。
在装配过程中,如果预紧力过大,使零件的变形量超过零件的屈服强度,零件就会损环。
故装配件要长时间稳定有效工作,设计人员必须对螺栓预紧力进行规范设计。
1.螺栓预紧力的选用螺栓作为重要的连接件,在总成件安装时必须拧紧,在连接承受工作载荷之前,预先受到力的作用,这个预加的力就是预紧力;预紧的目得到是为了增强连接的可靠性和紧密性,防止总成安装件在工作时候,受到力的作用,各连接件之间出现缝隙或相对滑移,所以在总成件的设计中,必须对预紧力的大小进行规范设计。
高强度螺栓的初拧和终拧时间
高强度螺栓的初拧和终拧时间高强度螺栓广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域，其质量直接关系到工程的安全与稳定。
在高强度螺栓施工过程中，初拧和终拧时间是两个关键环节。
本文将对初拧和终拧时间的影响因素、确定方法及实际应用进行探讨，以期为施工人员提供参考。
一、高强度螺栓简介高强度螺栓是一种高强度、高韧性的螺栓，具有较高的抗拉强度和抗剪强度。
高强度螺栓的材料通常为合金钢、碳钢等，表面处理方式有镀锌、发黑等。
高强度螺栓的特点是高强度、高韧性、耐磨损、抗腐蚀性强。
二、初拧时间的影响因素1.螺栓材料：不同材料的螺栓，其初拧时间差异较大。
一般来说，合金钢螺栓的初拧时间较长，碳钢螺栓的初拧时间较短。
2.螺栓规格：螺栓规格越大，初拧时间越长。
3.预紧力：预紧力越大，初拧时间越长。
4.环境温度：环境温度对螺栓的初拧时间有一定影响。
温度越高，螺栓收缩越大，初拧时间相应缩短。
5.螺栓质量：质量较好的螺栓，初拧时间较短。
三、终拧时间的确定方法1.按照设计要求：根据工程设计要求，计算出螺栓的终拧力矩值，从而确定终拧时间。
2.实测法：在施工现场，通过对已拧紧的螺栓进行实测，根据实测数据推算出终拧时间。
3.经验法：根据施工经验，参照类似工程确定终拧时间。
四、初拧和终拧时间的实际应用1.严格按照初拧和终拧时间要求进行施工，确保螺栓质量。
2.初拧和终拧时间要相互配合，避免螺栓长时间处于预紧状态，导致螺栓疲劳损伤。
3.实际施工中，根据具体情况灵活调整初拧和终拧时间，确保工程安全。
五、总结与建议高强度螺栓的初拧和终拧时间是影响螺栓质量的重要因素。
施工过程中，要充分考虑各种影响因素，合理确定初拧和终拧时间，确保工程安全。
12.9级螺栓预紧力
12.9级螺栓预紧力
螺栓的预紧力是指在装配过程中施加在螺栓上的力，用于将连接的零件紧固在一起。
预紧力的大小对于连接的强度和稳定性至关重要。
对于12.9级螺栓，预紧力可以从以下几个角度进行讨论：
1. 标准规定，1
2.9级螺栓是一种高强度螺栓，其预紧力需要符合相关标准的规定。
根据国际标准ISO 898-1，12.9级螺栓的预紧力可以通过计算得出，公式为，Fp = As × σp，其中Fp表示预紧力，As表示螺栓的截面面积，σp表示螺栓材料的屈服强度。
2. 应力分析，预紧力的大小与连接件的设计和应力分析有关。
在设计连接时，需要考虑连接件的工作负荷、材料的强度、接触面的摩擦系数等因素。
通过应力分析，可以确定适当的预紧力，以确保连接的可靠性和安全性。
3. 螺栓松弛，螺栓在使用过程中可能会发生松弛现象，即由于振动或加载变化导致预紧力减小。
为了防止螺栓松弛，可以采取一些措施，如使用防松螺母、涂覆锁紧剂等。
根据实际情况，可以调整预紧力的大小，以保持连接的稳定性。
4. 装配方法，螺栓的预紧力还与装配方法密切相关。
正确的装
配方法可以确保预紧力均匀分布，并避免过度或不足的预紧力。
在
装配过程中，应使用适当的扭矩工具或液压扳手，并按照相关规范
进行操作。
综上所述，12.9级螺栓的预紧力需要根据标准规定、应力分析、防松措施和装配方法等多个角度综合考虑。
确保预紧力的准确施加
可以提高连接的可靠性和安全性。
9.8级螺栓拧紧力矩
9.8级螺栓拧紧力矩螺栓的拧紧力矩是指在紧固螺栓时所施加的力矩，用于保持螺栓和螺母之间的紧固力。
螺栓的拧紧力矩是一个重要的参数，它直接影响到螺栓连接的可靠性和安全性。
在一些需要承受较大载荷的场合，如建筑、桥梁、机械设备等，螺栓的拧紧力矩就显得尤为重要。
9.8级螺栓是一种高强度螺栓，它的拉伸强度和抗剪强度较高。
根据螺栓的材料和工作条件，使用不同的拧紧力矩来保证连接的可靠性。
一般来说，如果螺栓的拧紧力矩太小，容易导致松动；而拧紧力矩太大，可能会导致螺栓断裂或者螺栓连接的松弛。
要确定9.8级螺栓的拧紧力矩，需要考虑以下几个因素：1. 螺栓和螺母的材料强度：高强度螺栓一般使用高强度合金钢材料，其抗拉强度和抗剪强度较高。
根据螺栓的材料强度，可以计算出合适的拧紧力矩。
2. 连接面的润滑：螺栓连接面的润滑情况会影响到拧紧力矩的大小。
一般来说，如果连接面润滑良好，摩擦系数小，那么需要较小的拧紧力矩来达到一定的预紧力。
3. 连接面的表面粗糙度：连接面的表面粗糙度也会影响到拧紧力矩的大小。
表面粗糙度过大，会增加螺栓和螺母之间的摩擦力，导致需要更大的拧紧力矩。
4. 螺栓直径和螺纹间距：螺栓的直径和螺纹间距也会影响到拧紧力矩的大小。
一般来说，螺栓直径越大，拧紧力矩也会越大。
根据以上因素，可以选择合适的拧紧力矩。
一种常见的方法是根据螺栓的抗拉强度和抗剪强度来确定拧紧力矩。
一般来说，螺栓的抗拉强度约为抗剪强度的1.5倍。
根据实际情况和标准规定，可以从螺栓的参数表中找到相应的值。
此外，根据螺栓的使用情况，可能还需要考虑螺栓的预紧力和松动系数。
预紧力是指螺栓在拧紧前先施加一定的预压力，使螺栓与螺母之间产生一定的摩擦力，以提高连接的可靠性。
松动系数是指螺栓连接在运行过程中可能发生的松动程度，需要根据实际情况进行估计。
总之，确定9.8级螺栓的拧紧力矩需要考虑多个因素并根据实际情况来确定。
采用合适的拧紧力矩可以确保螺栓连接的可靠性和安全性。
常用螺栓扭矩表及螺栓拉力计算
注1：该螺栓扭矩表是德国工业标准，此表中扭矩为螺栓达到屈服极限的70%时所测定注2：建议锁紧力矩值为：表中数值×(70-80)%一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力有多大? (2011-05-28 18:41:24)转载▼标签： 杂谈一、螺栓的分类普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。
高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。
二、高强度螺栓的概念根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。
其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。
M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。
公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。
（另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。
高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。
二、高强度螺栓的概念根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。
其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。
M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。
公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。
（另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。
8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa，屈强比为0.8；10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa，屈强比为0.9。
）抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值，当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。
大六角高强螺栓扭矩系数
大六角高强螺栓扭矩系数1.引言1.1 概述随着机械工程的发展和技术的进步，大六角高强螺栓作为一种重要的连接件，在各种工程领域中得到了广泛的应用。
它们具有优良的抗剪、抗拉性能和较高的强度，被广泛用于桥梁、建筑、船舶、工程机械等领域。
在使用大六角高强螺栓进行紧固连接时，扭矩系数作为一种重要的参数，对螺栓的装配和锁紧过程具有重要影响。
具体来说，扭矩系数可以用来表示扭矩对预紧力的影响程度，从而确定螺栓预紧力的大小。
预紧力是指在螺栓连接过程中，通过施加扭矩将螺栓转动，使其产生一定的拉伸力，以实现螺栓的紧固。
而扭矩系数则可以通过实验和计算的方法得出，为准确控制螺栓预紧力提供了理论基础。
本篇文章将深入探讨大六角高强螺栓扭矩系数的定义和意义，并重点介绍大六角高强螺栓的特点。
通过对扭矩系数的研究，我们将能够更好地理解螺栓连接过程中扭矩对预紧力的影响，为工程实践提供准确可靠的螺栓连接方案。
接下来的章节中，我们将详细介绍扭矩系数的定义和意义，并对大六角高强螺栓的特点进行阐述。
最后，我们将总结扭矩系数对大六角高强螺栓的影响，并提出结论，为螺栓连接工程提供指导和参考。
让我们一起深入研究吧！1.2 文章结构文章结构（Article Structure）本文的主要内容将按照以下结构进行展开。
第一部分是引言部分，包括概述、文章结构和目的。
在概述中，将简要介绍大六角高强螺栓扭矩系数的研究背景和重要性。
文章结构部分将详细说明本文的框架和各个部分的内容，以便读者能够清晰地了解全文结构。
目的部分将明确本文的研究目标和意义。
第二部分是正文部分，主要包括扭矩系数的定义和意义，以及大六角高强螺栓的特点。
在扭矩系数的定义和意义部分，将对扭矩系数的概念进行解释，并阐述其在实际应用中的作用和重要性。
在大六角高强螺栓的特点部分，将详细介绍大六角高强螺栓的结构特点、使用范围以及其在工程领域中的应用。
第三部分是结论部分，包括扭矩系数对大六角高强螺栓的影响和结论总结。
高强度螺纹紧固件紧固扭矩的设计计算
ｂ． １２ ｍｍ 大垫 圈 。性能 等级 ３００ＨＶ，表 面处 理 为锌铝 铬涂 层 ，其 汽标 件代 号 为 Ｑ４０２Ｂ１２Ｔ２８Ｆ６。
ｃ．Ｍ１２六角法兰面螺母 ，性能等级 １０级 ，表面处 理为锌铝铬涂层 ，其汽标件代号为 Ｑ３２０１２Ｔ１３Ｆ６。 ２．１ 摩擦 系数 和 确 定
准 确 的螺 纹 摩擦 系数 和 支承 面摩 擦 系数 数 值 应 通过摩擦系数测试验机测定或 由供方提供。本次计 算 从 表 １和表 ２中选 取 。 即 ： 耐 ＝Ｏ．１２， ＝０．１８，
＝ ０．１０， 一 ＝０．１６。
２０１６．１．ＫＥＣＨＥＪＩＳＨＵ《客车技术》 囫
碱
表 １ 常用螺纹摩 擦系数
０．１０～Ｏ．１８ ０．０８—０．１４
铸铁 ，无履盖层 ０．１０－０．１８ ０．１０－０．１８ ０．Ｏ８—０．１４ ０．１２－０．１８
螺母 钢 ，镀锌
０．１０－０．１８ ０．０８￣０．１４
钢 ，锌铝铬涂层
０．０８￣０．１４ ０．１２－０．１８
表 ２ 支承面摩擦 系数 ‘』
支 承 面 履 盖层
螺栓或螺母 表面履盖层
磷化 镀锌 镀锌（少量润滑剂） 锌铝铬涂层
无履盖层 （钢） ０．１０－０．１８ Ｏ．１２—０．１８ ０．０８—０．１４ ０．１２－０．１８
支承面 无履盖层（铸铁： ０．１０￣０．１８ ０．１２—０．１８ ０．０８－０．１４ ０．１２－０．１８
油漆 ０．１０～０．１８ ０．１２加．１８ ０．０８—０．１４ ０．１２～Ｏ．１８
常用螺栓扭矩表及螺栓拉力计算
注1：该螺栓扭矩表是德国工业标准，此表中扭矩为螺栓达到屈服极限的70%时所测定注2：建议锁紧力矩值为：表中数值×(70-80)%一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力有多大? (2011-05-28 18:41:24)转载▼标签： 杂谈一、螺栓的分类普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。
高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。
二、高强度螺栓的概念根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。
其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。
M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。
公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。
（另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。
高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。
二、高强度螺栓的概念根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。
其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。
M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。
公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。
（另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。
8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa，屈强比为0.8；10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa，屈强比为0.9。
）抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值，当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。
高强度螺栓预紧力
1.螺栓有效截面积As M16 1.57 M18 1.92 M20 2.45 M22 3.03 M24 3.53 M27 4.59 M30 5.61 M36 8.17 2.屈服极限σ s GB1229～1230 8.8级 6400～6600 10.9级 9400～9900 Cm2 Cm2 Cm2 Cm2 2 Cm Cm2 Cm2 Cm2
规格 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M36
4.螺栓数量计算 Fi*n*m=σ s*δ *b 所以 m=(σ s*δ *b)/(Fi*n) 根据构件重要程度、危险性，可增加10%～20%
kg/cm2 kg/cm2
3.螺栓预紧力控制F0、预紧力矩M0 F0= (0.6～0.7)xσ sxAs M0＝ KxF0xd (kgm) k=0.12～0.17,如果拧紧时加少量油或二氧化钼 k=0.12,否则平均k=0.145 8.8级(k=0.145) FO(kg) M0（kgm) 7200 16 8600 22 11000 32 13500 43 15500 71 20500 80 25000 108 36600 191 10.9级(k=0.145) FO(kg) M0（kgm) 10000 23 13000 34 16000 46.4 20000 64 24000 84 30000 118 36000 156 53000 276
规格 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M36
高强度螺栓连接摩擦力传递载荷的计算
1.等强度连接 Σ F=σ s*δ *b σ s 板的屈服强度 δ 板厚 b 板宽 2.摩擦力总和
Σ F=Fi*n*m Fi=Fo*f 一个螺栓一个摩擦面时 f－摩擦系数 f=0.35～0.4 喷砂后涂环氧富锌 f=0.3～0.35 钢丝除锈 f=0.45～0.55 喷砂后刚要起锈时就连接 n 摩擦面数 3.表面喷砂加一度环氧富锌，连接的摩擦力（单个螺栓、一个摩擦面） 8.8级 Fi(kg) 2520 3010 3850 4725 5425 7175 8750 12810 10.9级 Fi(kg) 3500 4550 5600 7000 8400 10500 12600 18550
常用高强度螺栓预紧力和拧紧扭矩
常用高强度螺栓预紧力和拧紧扭矩(参考)预紧力Fv(kN)及扭紧力矩MA(N·m)计算方式决定施工高强度螺栓扭矩：Ma=1.1 k Pv d式中： k---扭矩系数，此数据由高强度螺栓制造商提供或在安装前实验得到。
通常k=0.11-0.15,详细数据见供货商的质量报告。
Pv---高强度螺栓预拉力， [kN]；d---高强度螺栓直径，mm。
如何确定机螺丝的紧固力矩关于如何紧固螺栓和螺母的文章已经有很多，但如何恰当地紧固机螺丝（Machine Screws）的文章较少。
与如何确保螺栓和螺母的安全连接一样，在紧固机螺丝时，恰当地选择合适的拧紧力矩十分重要。
恰当的、安全的连接直接关系到装配后产品的质量好坏。
因此在紧固机螺丝时，我们应该计算一下合理的拧紧力矩。
紧固机螺丝的这些力矩与紧固螺栓、螺母的力矩相比起来要小得多。
1、机螺丝拧紧力矩的计算常用的计算螺纹紧固件拧紧力矩的公式为：T=D×K×P其中：T：力矩（牛顿?米/英寸?磅1Nm=9 in.1b）D：螺纹的外径（1mm=0.03937 in）K：螺母的摩擦系数（光杆螺栓 K=0.20 镀锌螺栓 K=0.22 上蜡或带润滑螺栓 K=0.10）P：夹紧力（一般是屈服点抗拉强度值的75%）1．1米制机螺丝米制机螺丝（Metric Machine Screws）有不同的强度等级，每个等级都有相应合适的拧紧力矩。
在ISO国际标准中来制机螺丝（Metric Machine Screws）有两个主要的强度等级：4.8级（类似SAE 60M）和8.8级（类似SAE 120M）。
强度等级4.8表示最小的抗拉强度是480MPa，这约等于每英寸70，000磅（即70，000 Psi）。
强度等级8.8表示最小的抗拉强度是880MPa，约等于每英寸127，000磅（127，000Psi）。
米制电镀锌机螺丝拧紧力矩见表1。
1.2 英制机螺丝对于英制机螺丝（Inch Machine Screws）也有不同的强度等级，每个等级都有相应合适的拧紧力矩。
常用高强度螺栓拧紧扭矩与预紧力
1.2 英制机螺丝 对于英制机螺丝（Inch Machine Screws）也有不同的强度等级，每个等级都有相应合适 的拧紧力矩。在标准 SAEJ82 中对于英制机械螺栓有两种强度等级：60M 级和 120M 级。强度等级 60M 表示最小的抗拉强度是 60，000Psi；强度等级 120M 表示最小抗拉强度是 120，000Psi。在 SAE J429中，强度等级 5.2 相当于在标准 SAE J82 中的强度等级 120M，即也有约 120， 紧固件的同行！您好！我是m Design 机械设计平台中国区总代理。非常期待与您的合作。我们希 望在紧固件领域能有所作为。
Thread diameter d Hold diameter
M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 13 17 21 23 25 28 31
Required Prestressing 50
force Pv [kN]
100 160 190 220 290 350
Ma1) MoS2 lubricated 100 250 450 650 800 1250 1650
常用的计算螺纹紧固件拧紧力矩的公式为： T=D×K×P 其中： T：力矩（牛顿?米/英寸?磅 1Nm=9 in.1b） D：螺纹的外径（1mm=0.03937 in） K：螺母的摩擦系数 （光杆螺栓 K=0.20 镀锌螺栓 K=0.22 上蜡或带润滑螺栓 K=0.10） P：夹紧力（一般是屈服点抗拉强度值的 75%） 1．1 米制机螺丝 米制机螺丝（Metric Machine Screws）有不同的强度等级，每个等级都有相应合适的拧 紧力矩。在 ISO 国际标准中来制机螺丝（Metric Machine Screws）有两个主要的强度等级： 4.8级（类似 SAE 60M）和 8.8 级（类似 SAE 120M）。强度等级 4.8 表示最小的抗拉强度是 480MPa， 这约等于每英寸 70，000 磅（即 70，000 Psi）。强度等级8.8 表示最小的抗拉强度是 880MPa， 约等于每英寸 127，000 磅（127，000Psi）。米制电镀锌机螺丝拧紧力矩见表 1。
螺栓拧紧力矩国家标准
螺栓的拧紧力矩标准本篇文章将列出各类螺丝的拧紧力矩标准,当用户未注明拧紧力矩要求时,我们所参考的参考的标准。
需要强调的是:拧紧力矩和破坏扭力是两个概念,拧紧力(矩)是指螺丝拧入工件的建议值;破坏扭力(即破坏扭矩)指将螺丝拧断的最小值(详见紧固件的破坏扭矩标准GB3098.13),很显然,拧紧力矩是少于破坏扭矩的。
这是普通螺栓拧紧力矩:公制螺栓扭紧力矩Q/STB 12.521.5-2000范围:本标准适用于机械性能10.9级,规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩,对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓,本标准不适用。
注:对于设计图纸有明确力矩要求的,应按图纸要求执行。
谈螺栓预紧力的选用和螺栓强度校核螺栓作为连接件,使用十分广泛, 其在机车车辆、航太航空、风电机组上的使用环境大多是高强度高应力, 而在乘用车主要部件的使用环境大多是低应力卨周期,但仍然存在著极大的隐患。
从安全角度来说,螺栓所联接的部件都是很昂贵的。
所以,螺栓失效时,损坏的不仅仅是它们本身,而是整个产品。
螺栓连接作为汽车装配上的重要应用,据有关资料介绍,根据发动机上的螺纹紧固件通常在1500?2000 颗左右,品种更是高达100个以上,规格也是从M6?M30不等,而其中大约100颗是与车辆的安全性能有密切联系的。
而做为在装配过程中最重要的螺栓规格及预紧力的选用,存在理论上的不足和认识的误区。
不论螺纹紧件作为连接或密封作用,还是需要装配的子零件,都有一定的屈服极限。
在装配过程中,如果预紧力过大,使零件的变形量超过零件的屈服强度,零件就会损环。
故装配件要长时间稳定有效工作,设计人员必须对螺栓预紧力进行规范设计。
1.螺栓预紧力的选用螺栓作为重要的连接件,在总成件安装时必须拧紧,在连接承受工作载荷之前,预先受到力的作用,这个预加的力就是预紧力;预紧的目得到是为了增强连接的可靠性和紧密性,防止总成安装件在工作时候,受到力的作用,各连接件之间出现缝隙或相对滑移,所以在总成件的设计中,必须对预紧力的大小进行规范设计。
m36螺栓扭矩值
m36螺栓扭矩值
m36螺栓的扭矩值取决于多个因素，包括使用的材料、润滑情况、预紧力等等。
因此，正确的扭矩值需要根据具体情况而定。
以下是一些参考值：
1. 标准预紧力下的扭矩值：
- 标准预紧力为85%的抗拔强度时，扭矩值约为3170N.m。
2. 未考虑润滑情况下的扭矩值：
- 使用普通级别六角头螺栓时，扭矩值约为3255N.m。
3. 使用润滑剂后的扭矩值：
- 使用Molykote D-321润滑剂时，扭矩值可降低至约2782N.m。
4. 其他因素影响的扭矩值：
- 根据应力值计算，使用高强度六角头螺栓时，扭矩值可达到
约3847N.m。
- 不同的六角头尺寸、不同的六角头形状等，也会对扭矩值产
生影响。
需要注意的是，以上数据仅为参考值，具体情况需要根据实际需求进行计算和确认。
同时，还需要考虑使用规范和安全操作，在使用螺栓时必须注意保护设备和人员安全。
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常用高强度螺栓预紧力和拧紧扭矩 (参考件)
李毅民 By liyimin 2004-7-18
预紧力Fv(kN)及扭紧力矩MA(N·m)
螺 纹 直 径 螺 栓 的 性 能 等 级
直 径 d mm螺 距p mm
8.8 10.9
Fv(kN) MA(N·m) Fv(kN) MA (N·m)
M12 1.75 45 100 55 110
M16 2 70 230 100 320
M20 2.5 110 455 155 590
M24 3 155 775 225 1000
M30 3.5 250 1570 335 2100
此表为参考建议,计算方式决定扭紧力矩见下面公式。
请注意国产10.9s高强度螺栓部分扭矩此表数据会偏高一些。
Tightening torques and prestressing force for HV and
HVP 10.9s 国际标准
Thread diameter d M12M16M20M22M24M27M30
Hold diameter13172123252831
Required Prestressing
force Pv [kN]
50100160190220290350
Ma1) [N.m]MoS2 lubricated10025045065080012501650 slightly oiled120350600900110016502200
Prestressing force Pv
2)[kN]
60110175210240320390
1)Torque to be applied with torque spanners
2).Prestressing force to be applied with impact wrenches
计算方式决定施工高强度螺栓扭矩：
Ma=1.1 k Pv d
式中： k---扭矩系数 ，此数据由高强度螺栓制造商提供或在安装前实验
得到。
通常k=0.11-0.15,详细数据见 供货商的质量报告。
Pv---高强度螺栓预拉力， [kN]；
d---高强度螺栓直径，mm。
如何确定机螺丝的紧固力矩
关于如何紧固螺栓和螺母的文章已经有很多，但如何恰当地紧固机螺丝（Machine Screws）的文章较少。
与如何确保螺栓和螺母的安全连接一样，在紧固机螺丝时，恰当地选择合适的拧紧力矩十分重要。
恰当的、安全的连接直接关系到装配后产品的质量好坏。
因此在紧固机螺丝时，我
们应该计算一下合理的拧紧力矩。
紧固机螺丝的这些力矩与紧固螺栓、螺母的力矩相比起来要小
得多。
1、 机螺丝拧紧力矩的计算
常用的计算螺纹紧固件拧紧力矩的公式为：
T=D×K×P
其中：
T：力矩（牛顿?米/英寸?磅1Nm=9 in.1b）
D：螺纹的外径（1mm=0.03937 in）
K：螺母的摩擦系数
（光杆螺栓 K=0.20 镀锌螺栓 K=0.22 上蜡或带润滑螺栓 K=0.10）
P：夹紧力（一般是屈服点抗拉强度值的75%）
1．1米制机螺丝
米制机螺丝（Metric Machine Screws）有不同的强度等级，每个等级都有相应合适的拧紧力矩。
在ISO国际标准中来制机螺丝（Metric Machine Screws）有两个主要的强度等级：4.8级（类似SAE 60M）和8.8级（类似SAE 120M）。
强度等级4.8表示最小的抗拉强度是480MPa，这约等于每英寸70，000磅（即70，000 Psi）。
强度等级8.8表示最小的抗拉强度是880MPa，约等于每英寸127，000磅（127，000Psi）。
米制电镀锌机螺丝拧紧力矩见表1。
1.2 英制机螺丝
对于英制机螺丝（Inch Machine Screws）也有不同的强度等级，每个等级都有相应合适的拧紧力矩。
在标准SAEJ82中对于英制机械螺栓有两种强度等级：60M级和120M级。
强度等级60M表示最小的抗拉强度是60，000Psi；强度等级120M表示最小抗拉强度是120，000Psi。
在SAE J429中，强度等级5.2相当于在标准SAE J82中的强度等级120M，即也有约120，000Psi 的抗拉强度。
英制电镀锌机螺丝拧紧力矩如表2。
2、通过测试，确定合理的拧紧力矩
以上表格提供的是理论拧紧力矩，但这些拧紧力矩并不是适用于所有场合。
针对一种特定的应用场合，确定合适的拧紧力矩的最佳方法就是进行简单测试。
对于某一种螺栓连接，为了解定理想的拧紧力矩，方法如下：
1） 选择12组螺栓连接用来研究；
2） 紧固机螺丝直到连接失效（即螺栓断裂或者被连接件螺纹脱落/破坏），记录每组连接
的破坏扭矩值；
最好的破坏扭矩值是拧入第二组螺栓时产生的破坏扭矩值，不过这种现象不经常发生，因为被连接件的内螺纹可能脱丝或者被连接件被破坏而不能进行第二组连接。
不过这些破坏扭矩值相
关不大，不影响结果。
3） 计算出这12组螺栓连接的破坏扭矩的平均值；
4） 最后取破坏扭矩的平均值的60%为这种机械螺栓连接应用的理想的拧紧力矩。
3、计算是精确的，但校验测试是最重要的
对于所有紧固件的螺纹连接来说，正确的紧固连接是获得高质量高可靠性终端产品的关键。
如上文描述的计算及取值而得出的拧紧力矩比随意猜想这种连接可能的拧紧力矩显得更为重要，
而严谨的、正确的实验检测是获得准确数值的基础。
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