法兰螺栓预紧力的计算.docx

法兰螺栓预紧力的计算对法兰的连接螺栓进行计算有时是必要的，下面根据GB150 整理出关于螺栓预紧力

的计算公式如下：

一、已知条件---- 垫片系数

Ko------ 预紧垫片系数，单位： mm，

Kd------ 常温下垫片材料变形阻力,单位： MPa

K1------ 操作垫片系数，单位： mm

垫片系数表Ko ，Kd ， K1

材料用于液体用于气体和蒸汽垫片种类预紧状态操作状态预紧状态操作状态非金属垫片Ko*Kd,N/mm K1， mm Ko*Kd,N/mm K1， mm bD橡胶 O形圈bD0.5bD2bD0.5bD D聚四氟乙烯 PTFE20bD 1.1bD25bD 1.1bD

h石棉垫片15bD bD 1.3bD 包 FTFE 的石棉垫片12bD0.8bD12bD0.8bD

石棉金属缠绕垫片15bD bD50bD 1.3bD 金属垫片铝金属包覆石棉垫片10bD bD50bD 1.4bD （图同上）铜金属包覆石棉垫片20bD bD60bD 1.6bD 软钢包覆石棉垫片40bD bD70bD 1.8bD

铝制波纹垫片8bD0.6bD30bD0.6bD 波纹垫片铜制波纹垫片9bD0.6bD35bD0.7bD 软钢波纹垫片10bD0.6bD45bD1bD 已知条件 ----计算参数

Dg---- 垫片平均直径单位： mm

对橡胶 O 形密封圈：取法兰上橡胶 O 形密封圈槽的外径

对其他垫片，计算垫片的中间直径。

p----- 设计压力，单位： MPa

Fs---密封安全系数，取 1.2

y----- 垫片松弛系数：金属垫片y=1.0；软垫片 y=1.1

n----- 螺栓个数

dk---- 实际使用的螺栓底径，单位：mm

Ab---- 实际使用的螺栓总截面积=0.785*dk^2 ，单位： mm^2

[σ]b-- 常温下螺栓材料需用应力，MPa

c-裕量： d0≤20 单位： mm，c=3 单位： mm； d0≥50 单位： mm，c=1 单位： mm

三、计算：

预紧状态下最小螺栓载荷La=3.14*Dg*Ko*Kd 单位 N

操作状态下最小螺栓载荷Lp=y* （0.785*Dg2*p+3.14*Dg*k1*p*Fs）单位 N 预紧状态下需要的最小螺栓总截面积Aa=La/[ σ]b ，单位： mm2

操作状态下需要的最小螺栓总截面积Ap=Lp/[ σ ]b ，单位： mm2

设计需要的螺栓总截面积：

取 Aa 和 Ap 中的较大者 Am=Max （Aa ，Ap ）单位： mm

螺栓的螺纹底径d0= 4 * Am/(3.14 * n) C 单位：mm

预紧状态下螺栓的设计载荷L= （Am+Ab ） /2*[ σ]b 单位： N

操作状态下螺栓的设计载荷L=Lp 单位： N