螺纹连接-拧紧扭矩和预紧力

首先给出螺栓的参考标准扭矩值，由于计算时所选的系数不同，计算出来的拧紧扭矩也是有差异的，所以以下的数值是选用拧紧扭矩的参考数值。

碳钢螺栓的推荐安装扭矩数值（黑色氧化）



碳钢螺栓的推荐安装扭矩数值（镀锌）



不锈钢螺栓的推荐安装扭矩数值。

上面的值是怎么来的了？我们从螺栓的拧紧过程中推导出下面的公式（详细的推导过程见最下面）。

这是一个比较精确的理论公式，但非常复杂，需要知道很多个参数，不便于工程应用。为了简化，进行处理简化，得到下面的公式
T = K × d2 × Fmd2为螺栓节径直径Fm为螺栓预紧力，即预载，也是螺栓不受载荷时，安装后螺栓所受到的轴向力，也是夹紧力。那么这个值怎么取值了。其通常为螺栓proof load的75%。
螺栓的proof load定义为能够施加给螺栓的最大拉力，且该力不会导致螺栓发生塑性变形。材料在受力达到其名义预应力载荷（通常为屈服强度的 85%至 95%）时必须仍处于弹性阶段。可接受的螺栓夹紧载荷通常为proof load的 75%proof load 可根据ISO898-1查询。K是扭矩系数，对于一般的标准螺栓应用来说，其取值一般为0.14~0.26之间，一般取0.2即可。
这样我们就可以很轻松的粗略估算出螺栓的安装扭矩了，值得注意的是公式中的两个摩擦系数是一个非常重要的数值，我们的拧紧扭矩只有10%提供有效夹紧力，大约90%的扭矩都消耗在螺栓头部的摩擦以及螺纹之间的摩擦。有案例就是供应商改变了螺栓的润滑，或者改变了物体表面的粗糙度，导致了螺栓被拧断的情况。


关于拧紧扭矩和预紧力的关系，下面给出详细的推导过程。

















以上内容转账自公众号：机械工程咨询

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