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螺丝破坏扭力计算方法

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螺丝破坏扭力计算方法

螺丝破坏扭力计算方法

在螺纹紧固件的使用中应用的较广泛的是螺栓-螺母连接副的形式,应用的较多的是有预紧力的连接方式,预紧力的连接可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力及螺栓的疲劳强度,并且能增强螺纹连接体的紧密性和刚度。在螺纹紧固件的连接使用中,没有预紧力或预紧力不够时,起不到真正的连接作用,一般称之为欠拧;但过高的预紧力或者不可避免的超拧也会导致螺纹连接的失败。众所周知,螺纹连接的可靠性是由预紧力来设计和判断的,但是,除在实验室可以测量外,在装配现场一般是不易直观的测量。螺纹紧固件的预紧力则多是采用力矩或转角的手段来达到的。因此,当设计确定了预紧力之后,安装时采用何种控制方法?如何规定拧紧力矩的指标?则成为关键重要问题,这就提出来了螺纹紧固件(如塑料螺丝)扭(矩)-拉(力)关系的研究课题。

螺纹紧固件扭-拉关系,不仅涉及到扭矩系数、摩擦系数(含螺纹摩擦系数和支撑面摩擦系数)、屈服紧固轴力、屈服紧固扭矩和极限紧固轴力等以一系列螺纹连接副的紧固特性的测试及计算方法,还涉及到螺纹紧固件的应力截面积和承载面积的计算方法等基础的术语、符号的规定。并且也还必须给出螺纹紧固件紧固的基本规则、主要关系式以及典型的拧紧方法。目前,这些内容ISO/TC2尚无相应的标准,德国工程师协会早在七十年代就发表了DVI2230《高强度螺栓连接的系统计算》技术准则。日本也于1987和1990年发布了三项国家标准,尚未查到其他国家的标准。国内尚未发现相应的行业标准,仅少数企业制定了企业标准。尤其是随着引进技术的国产化不断的拓展和螺纹紧固件技术发展的需要,这一需求日趋迫切。这也就是制定此项标准的初衷。

日本国家标准JIS B1082-1987《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》、JIS B 1083-1990《螺纹紧固件紧固通则》及JIS B1084-1990《螺纹紧固件拧紧试验方法》三个标准,概括了国际上有关螺纹紧固件扭-拉关系的研究成果和应用经验,根据标准验证,对我国也是适用的。因此,在制定标准时,在充分消化、分析日

本标准的基础上,提出了等效采用的意见。

因此,本系列标准也包括了下列三个国家标准:

1、GB/T16823.1-1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》;

2、GB/T16823.2-1997《螺纹紧固件紧固通则》;

3、GB/T16823.3-1997《螺纹紧固件拧紧试验方法》

一、GB/T16823.1-1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》

本标准等效采用JIS B1082-1987《螺纹紧固件应力截面积和承载截面积》标准,本标准是设计螺纹紧固件扭-拉关系系列标准之一。

1、范围

本标准规定的螺纹紧固件的应力截面积(As)适用于计算外螺纹紧固件的最小拉力载荷、保证载荷以及内螺纹紧固件的保证载荷。外螺纹紧固件包括螺栓、螺钉和螺柱等标准件和专用件;内螺纹紧固件包括螺母标准件、专用件及机体中的螺孔。其螺纹尺寸及公差均应符合GB/T193、GB/T196和GB/T197的规定。本标准不适用于寸制螺纹、统一螺纹、惠氏螺纹等其他螺纹紧固件。

2、螺纹紧固件应力截面积计算公式

本标准规定的螺纹紧固件应力截面积计算公式有两个,即公式(1)和公式(2)。

螺纹紧固件应力截面积计算公式(1)与已发布的国家标准,即GB/T3098.1《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》、GB/T3098.2《紧固件机械性能螺母》、GB/T3098.4《紧固件机械性能细牙螺母》和GB/T3098.6《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母》等标准的规定完全一致。

螺纹紧固件应力截面积计算公式(2)是参照JIS B1082标准,首次推出的新的一种计算公式,这个公式是直接利用螺纹公称直径(d)和螺距(P)数据,

求出螺纹紧固件应力截面积(As)。公式(1)与公式(2)是等同的计算式,只不过是公式(2)比公式(1)计算更加方便。美国ASTM619标准也采用了这一公式。

标准中规定“如无特殊要求,取3位有效数字”,如无特殊要求时,即一般应照此处理。在已发布的紧固件机械性能国家标准中,也都是这样处理的。也就是说,当As<1时,取小数点后3位数;当1≤As<10时,取小数点后2位数;当10≤As<100时,取小数点后1位数;当100≤As<1000时,取3位整数乘以10n。

3、螺纹紧固件应力截面积值

标准根据GB/T193《普通螺纹直径与螺距系列》有关规定,在标准表1中给出了粗牙螺纹M1~M68和细牙螺纹M8×1~M130×6D的螺纹紧固件应力截面积值。总之,标准表1给出的螺纹紧固件应力截面积值,完全能满足螺栓、螺钉、螺柱和螺母等螺纹紧固件产品现行国家标准的需要。

4、螺纹紧固件承载面积计算公式

虽然螺纹紧固件产品品种,但是,按支撑面的形状大致可分为圆形、六角形和方形三种,因此,在标准表2中给出了这三种支撑面承载面积的计算公式。承载面积应当是支撑面与被连接件实际接触部分的面积,产品品种不同,承载面积肯定不同,即使是同一批零件,承载面积也不一定完全相同,如在计算中将支撑面形状、尺寸公差、螺栓和螺钉通孔的尺寸和公差都予以考虑,无可非议,但是,给计算增加了麻烦,使用也不一定方便。标准制定时确定了计算承载面积近似值的原则,故标准表2中所列出的螺纹紧固件承载面积计算公式的各变量均采用公称尺寸或极限尺寸。

螺纹紧固件承载面积的计算与螺纹紧固件应力截面积的计算一样,如无特殊要求,取3位有效数字。

5、面积比

螺纹紧固件承载面积(Ab)值与螺纹紧固件应力截面积(As)之比,简称为面积比(Ab/As)。

当面积比小于1时,即螺纹紧固件应力截面积(As)值大于螺纹紧固件承载面积(Ab)值,则支撑面的压强过大,这对普通螺纹紧固件是不适宜的,尤其是对高强度螺纹紧固件更是不宜采用的。

6、典型螺纹紧固件的承载面积及面积比

标准中表3~表5列出了典型螺纹紧固件的种类、螺纹紧固件承载面积(Ab)值以及面积比(Ab/As)值。其中有关参数均采用我国现行的紧固件基础标准和产品标准的规定,如:六角头螺栓的标准系列和加大系列按GB/T3104、方头螺栓按GB/T8、内六角头螺钉按GB/70、六角法兰面螺栓按GB/T5787及盘头螺钉按GB/67和GB/T818选取的。

7、应当说明的几个问题

①、标准中虽然以螺栓、螺钉分类给出了计算更是及有关数据,但当螺母支撑面的形状、尺寸与表中六角头螺栓、方头螺栓、六角头发兰面螺栓相同时,表中的数据也适用于该螺母。

②、表中的螺栓和螺钉通孔直径dh按GB5277标准中中等装配系列(无内倒角)的基本尺寸选取。

③、表中的垫圈面直径Dw,按Dw=0.95S计算。

④、内六角螺钉、六角法兰面螺栓的支撑面直径dW分别按GB/70、GB/T5787、的“dWmin”选取。

⑤、方头螺栓(标准型)的对边宽度,按GB/T8(即GB/T3104标准系列)的“Smax”值选取。

⑥、盘头螺钉的支撑面直径dW,按GB/T67或GB/T818的“dWmax”值选取。

二、GB/T16823.2-1997《螺纹紧固件紧固通则》

本标准等效采用JIS B1083-1990《螺纹紧固件紧固通则》标准,本标准也是设计螺纹紧固件扭-拉关系系列标准之一。本标准有两个附录,附录A“螺纹摩擦系数、支承面摩擦系数与扭矩系数的对照表”和附录B“螺纹摩擦系数、支承面摩擦系数与屈服紧固轴力和屈服紧固扭矩的对照表”均为标准的附录(现应为规范性附录)。

1、范围

本标准的名称为“螺纹紧固件紧固通则”,所以本标准限于螺纹紧固件的范围。但是,螺纹紧固件包括的种类、设计选用的紧固方法很多,在一个通用规则中不可能完全包括进去,而只能规定最通用的方法。因此,本标准适用于最典型的,也就是最通用的“螺栓-螺母连接副”。本标准规定了拧紧螺栓-螺母连接副连接的术语、基本要求、主要关系式以及典型的拧紧方法。本标准也适用于螺栓或螺钉拧入机体内螺纹的连接副或者其他外螺纹(专用件)与内螺纹的连接副。但是,本标准对自攻螺钉、自钻自攻螺钉和木螺钉的“螺纹连接体”(由螺纹紧固件和被连接件构成的总体是不适用的,对于螺纹连接体中使用弹簧垫圈或弹性垫圈(如:外齿锁紧垫圈、内齿锁紧垫圈、内外齿锁紧垫圈、鞍形弹性垫圈等)以及使用有效力矩型螺纹紧固件(如:尼龙锁紧螺母等)的螺纹连接副也都是不适用的。总之,本标准仅适用于影响螺纹紧固件“扭-拉”关系最简单或单纯的,最典型或通用的螺纹连接副。

2、术语及符号

标准表1中给出的术语及其定义和相应的英文名称,以及表2给出的本标准使用的主要符号及其含义,均等同采用JIS B1083-1990标准。因为JIS标准制定时,相应的英文名称参考了J.H.BLCKFORD著的《An Introduction to the Design and Behavior of Bolted Joints〈螺栓连接件的设计与应用〉》(1981.Dekker发行)的资料,并且,这些与我国现行术语大同小异,基本适用,故没有必要另搞一套。

3、螺纹紧固的基本要求

国内外实践表明,螺纹紧固件的紧固,并不是像有些人想像得那样,不就是螺丝螺帽吗?用扳手拧紧就行了吧。螺纹紧固的方式方法很多,但是最简单的、最常用的还是使用手工扳拧工具进行拧紧,这种紧固手段虽然容易操作,但是,对于高强度或者重要的连接紧固中是绝对不行的,也是绝对不允许的,这一点恐怕极易被人忽视。因为使用手工扳拧工具进行拧紧的方法是无法控制轴向预紧力的,也是会影响螺纹连接体的可靠性,甚至会直接影响整机或工程的性能和质量。因此,在螺纹紧固件的连接设计中应该明确提出确切的初始预紧力的指标要求,在装配工艺或施工规范中,根据设计要求,应制订切实可行的方案,采用合适的拧紧方法,准确控制,来确保设计目标的实施,是非常必要的。在这方面钢结构工程多年来积累了许多经验。汽车行业在技术引进中,通过通过吸收消化过程,也广泛地采用了国际先进技术,在这方面做了很多基础研究工作。目前,在各行业中不论是在螺纹紧固件连接紧固的连接理论、检测试验、还是现场装配使用研究工作都引起了足够的重视。所以,标准中对螺纹紧固的基本要求虽然只有一段话,但意义深刻。

4、螺纹紧固的主要关系式

螺纹紧固件紧固时,可以根据螺栓承受应力处于屈服点的内或者外的位置,可分为弹性区或塑性区紧固。

弹性区内的紧固扭矩与预紧力的关系;

弹性区内的紧固转角与预紧力的关系;

屈服紧固轴力与螺纹应力截面积及其等效直径的关系;

屈服紧固扭矩与屈服紧固轴力的关系。

5、螺纹拧紧方法

选择螺纹连接的拧紧方法,应该在充分了解各种拧紧方法特性的基础上,按照设计对初始预紧力离散程度的要求、预紧力的大小、使用条件等因素来合理选择拧紧方法。其中对初始预紧力离散程度的要求,通常用紧固系数(Q)来表示,

一般也称之初始预紧力离散度。虽然拧紧工具以及精度的不同,所对应的初始预紧力离散度也是不同的,但是,由于拧紧方法的不同,在拧紧时对应的初始预紧力离散度更是不同的,因此,紧固系数是选择螺纹拧紧方法的一个重要条件。

标准表3中给出了扭矩法、转角法及扭矩斜率法三种常用的典型拧紧方法。下面就分别将它们的特点简单的介绍如下:

⑴、扭矩法

扭矩法就是利用扭矩与预紧力的线性关系在弹性区进行紧固控制的一种方法。该方法在拧紧时,只对一个确定的紧固扭矩进行控制,因此,因为该方法操作简便,是一种一般常规的拧紧方法。但是,由于紧固扭矩的90%左右作用于螺纹摩擦和支承面摩擦的消耗,真正作用在轴向预紧力方面仅10%左右,初始预紧力的离散度是随着拧紧过程中摩擦等因素的控制程度而变化的,因而该拧紧方法的离散度较大,适合一般零件的紧固,不适合重要的、关键的零件的连接。

⑵、转角法

转角法就是在拧紧时将螺栓于螺母相对转动一个角度,称之为紧固转角,把一个确定的紧固转角作为指标来对初始预紧力进行控制的一种方法。该拧紧方法可在弹性区和塑性区使用。Q-F曲线斜率急剧变化时,随着紧固转角的设定误差,预紧力的离散度也会变大。因此,在被连接件和螺栓的刚性较高的场合,对弹性区的紧固是不利的;对塑性区的紧固时,初始预紧力的离散度主要取决于螺栓的屈服点,而转角误差对其影响不大,故该紧固方法具有可最大限度地利用螺栓强度的优点(即可获得较高的预紧力)。

应该注意的是该拧紧方法在塑性区拧紧时会使螺栓的杆部以及螺纹杆部发生塑性变形,因此,对螺栓塑性差的以及螺栓反复使用的场合应考虑其适用性。另外,对预紧力过大,会造成被连接件受损的情况时,则必须对螺栓的屈服点及抗拉强度的上限值进行规定。

⑶、扭矩斜率法

扭矩斜率法是以Q-F曲线中的扭矩斜率值的变化作为指标对初始预紧力进

行控制的一种方法。该拧紧方法通常把螺栓的屈服紧固轴力作为控制初始预紧力的目标值。该拧紧方法一般在螺栓初始预紧力离散度要求较小并且可最大限度地利用螺栓强度的情况下使用。但是由于该拧紧方法对初始预紧力的控制与塑性区的转角法基本相同,所以,需要对螺栓的屈服点进行严格的控制。该拧紧方法与塑性区的转角法相比,螺栓的塑性即反复使用等方面出现的问题较少,有一定的优势,但是,紧固工具比较复杂,也比较昂贵。

6、附录

在附录A中给出了螺纹摩擦系数、支承面摩擦系数与扭矩系数关系的对照表。即当已知预紧力、螺纹摩擦系数、支承面摩擦系数以及螺纹公称直径的六角头螺栓连接副连接时,可由附录A表A1(包括粗牙和细牙)中查出扭矩系数,并按公式1求出紧固扭矩。

在附录B中给出了螺纹摩擦系数、支承面摩擦系数与屈服紧固轴力和屈服紧固扭矩关系的对照表。即当已知螺栓的公称直径、性能等级以及螺纹摩擦系数、支承面摩擦系数时,可由附录B表B1中分别查出屈服紧固轴力和屈服紧固扭矩的值。

仅以螺纹公称直径M10,性能等级8.8级的螺栓为例,给出了螺纹摩擦系数、支承面摩擦系数与屈服紧固轴力和屈服紧固扭矩的关系。由图B1也可以看出螺纹摩擦系数对屈服紧固扭矩的影响较小(曲线的轨迹趋近于水平线),几乎可以忽略不计。因此,标准制订时,为了简化,把屈服紧固扭矩是按一个不变的纹摩擦系数(0.15)值计算出来的。JIS B1083-1990和VDI2230也都是采用的这种方法,否则,十种螺纹摩擦系数与十种支承面摩擦系数排列组合后可要得出100个表,我们进行了标准验证,选用了国家现行标准进行了计算,验证结果是可行的,我们认为处理这一问题的原则是科学的。

三、GB/T16823.3-1997《螺纹紧固件拧紧试验方法》

本标准等效采用JIS B1084-1990《螺纹紧固件拧紧试验方法》标准,本标准

也是设计螺纹紧固件扭-拉关系系列标准之一。

1、范围

本标准的范围与GB/T16823.2-1997《螺纹紧固件紧固通则》大致相同。本标准适用于最典型的,也就是最通用的“螺栓-螺母连接副”。本标准规定了螺栓-螺母螺纹连接副的紧固特性值的试验方法。紧固特性值包括扭矩系数、螺纹摩擦系数、支承面摩擦系数、屈服紧固轴力、屈服紧固扭矩及极限紧固轴力。本标准也适用于螺栓或螺钉拧入机体内螺纹的连接副或者其他外螺纹(专用件)与内螺纹的连接副。但是,本标准对自攻螺钉、自钻自攻螺钉和木螺钉的“螺纹连接体”(由螺纹紧固件和被连接件构成的总体是不适用的,对于螺纹连接体中使用弹簧垫圈或弹性垫圈(如:外齿锁紧垫圈、内齿锁紧垫圈、内外齿锁紧垫圈、鞍形弹性垫圈等)以及使用有效力矩型螺纹紧固件(指在螺纹连接副不受轴向载荷的情况下,平稳旋转螺母或者螺栓时所测得的旋转力矩。该力矩具有抗旋转的功能。如:尼龙锁紧螺母等)的螺纹连接副也都是不适用的。

2、紧固特性值的测定项目

紧固特性值的测定项目是计算螺纹紧固件各紧固特性值涉及的要素,具体的测定项目按表1的规定

表1紧固特性值的测定项目

紧固特性值初始预紧力紧固扭矩螺纹扭矩支承面扭矩紧固转角

扭矩系数○○———

螺纹摩擦系数○—○——

支承面摩擦系数○——○—

屈服紧固轴力○———△

屈服紧固扭矩○○——△

极限紧固轴力○———△

注:①、在测试扭矩系数、螺纹摩擦系数和支承面摩擦系数时,对标有“○”的项目,即初始预紧力、紧固扭矩、螺纹扭矩和支承面扭矩需同时测试并记录。

②、在测试屈服紧固轴力、屈服紧固扭矩和极限紧固轴力时,对标有“△”和“○”的项目,即初始预紧力、紧固扭矩和紧固转角需同时测试并记录。但在只求极限紧固轴力时,可仅测试预紧力的最大值。

3、试验装置及试验条件

为了对试验装置有统一规定,标准中第4.1~4.6条较详尽地提出了要求。

标准规定了试验装置及试验条件应能满足下列条件:

⑴、试验装置在测试中,应该可以采用连续记录或者指示计读取;

⑵、试验装置可自动或手动操作,可对螺栓头部或螺母施加紧固扭矩;

⑶、紧固扭矩、螺纹扭矩、支承面扭矩和初始预紧力的测定精度(误差率),无特殊规定时,可采用±2%。

⑷、求屈服紧固轴力和屈服紧固扭矩时,紧固转角值应在线性范围内测定。

⑸、在紧固轴力范围内进行试验时,紧固特性应是线性的。

⑹、试件原则上只能使用一次;

⑺、在试验中,拧紧螺母时,螺栓不得转动;拧紧螺栓时,螺母也不得转动。并且试验中,标准垫片也不得转动。

⑻、试验时,必须明确螺栓、螺母、垫圈和垫片的技术条件、试件的装夹方式、润滑条件、拧紧速度以及试验环境等;

⑼、拧紧速度一般以4r/min为宜;

⑽、A类试验用标准垫片,B类试验用实用垫片。但实用垫片的形状与尺寸应与标准垫片一致。

4、紧固特性的计算式

本标准所述的计算式与GB/T16823.2-1997《螺纹紧固件紧固通则》标准第5章中规定的计算式是完全一致的。

--扭矩系数按公式1;

――螺纹摩擦系数按公式2;

3 螺栓最小破坏扭矩的计算与分析

螺栓最小破坏扭矩的计算与分析 0引言 按DIN EN ISO898-7规定,8.8~12.9螺栓最小破坏扭矩扭矩如下,目前标准只给出了M1-M10的要求,具体测试要求见下表: 1 理论分析 下面通过理论分析来解析表中的数值如何计算而来,目前对于破坏扭矩只针对8.8级以上,M10以下螺栓有要求。此外,这类螺栓一般都有硬度要求,硬度和抗拉强度有一定的关系。具体的关系可以参见DIN EN ISO18265,下图为标准中截取的一张表格。

下面来分析最小破坏扭矩如何计算获得,计算公式如下(来自材料力学,材料力学有详细推导关系); MBmin=τBmin·WPmin 其中,WPmin=π/16·d3lmin(抗扭截面系数,具体推导可参见材料力学) τBmin=X·σbmin MBmin—最小破坏扭矩 τB—扭转强度 σb—抗拉强度 X—强度比τ/σb dlmin=d-1.0825P 其中,dlmin为断裂最小直径 P为螺纹螺距 强度比X 由上表,随着材料强度越高,材料的扭转强度与抗拉强度的比越来越低, 以10.9级M10 螺栓螺距P=1为例: σbmin=1000MPa τBmin= X·σbmin=0.79·1000MPa=790MPa 螺距P=1,则其小径为dlmin=d-1.0825P=10-1.0825=8.9175mm WPmin=π/16·d3lmin=π/16·(8.9175mm)3

故MBmin=τBmin·WPmin=790MPa·π/16·(180.34mm)3=109.942Nm 而标准中的M10x1,10.9级的最小破坏扭矩为102Nm,和计算数值相差7Nm,这里小编猜测制定标准的人可能考虑到材料性能的分散和测试数据的分散性,并根据经验制定的测试数值,各位读者也可以在留言区留言来讨论计算数值和标准数值的差异原因。 按照这个逻辑计算,我们可以计算出更大的螺栓对应的破坏扭矩,计算数值可以作为测试数值的参考。 以10.9级M30螺栓为例,其中P=3.5 σbmin=1000MPa τBmin= X·σbmin=0.75·1000MPa=750MPa 螺距P=3.5,则其小径为dlmin=d-1.0825P=30-1.0825·3.5=26.21125mm WPmin=π/16·d3lmin=π/16·(26.21125mm)3 故MBmin=τBmin·WPmin=750MPa·π/16·(26.21125mm)3=2650Nm 2破坏扭矩的测试台架和注意事项 测试台架

(完整版)螺钉的拧紧力矩和检验方法

螺钉的拧紧力矩和检验方法 一颗螺钉仅几分钱,但使用不当,会使装配的机器零部件松动、脱落,从而导致功能失常。本文讨论如下几个问题:不同的螺钉拧紧力矩参考值;怎样检验螺钉拧紧力矩是否合适;螺钉拧紧力矩大小的调整方法和影响螺钉连接质量的因素。 一、不同的螺钉拧紧力矩参考值 表1摘录和整理于机械设计手册,它是依螺纹连接拧紧力矩计算方法而得,它的计算主要考虑了螺钉螺纹的承受力,即在没有滑牙和拧断螺钉的情况下,从螺钉螺纹的强度考虑,对于电子装配中的静载荷,拧紧力矩要取破坏力矩的0.8:1 以下。 表1:用于金属的普通螺钉拧紧力矩参考值 注:8.8/10.9/12.0 是螺钉的机械性能等级,未标注的螺钉按低等级取。 表2摘录和整理于原上海仪表局组织的自攻螺钉攻关组数据和《Mechnical Fastening Plastics》Brayton Lincola 著的书中数据,以及经验值,需要特别说明塑料的自攻螺钉拧紧力矩与塑料的材料和螺纹底孔有很大关系,拧紧力矩更要通过试验来确定。自攻螺钉连接主要考虑的螺母材料的塑料不能滑牙,而且要保证足够的拧紧力矩和破坏力矩之比,大于1:2.5 。

表2:用于塑料的自攻螺钉拧紧力矩参考值 注:表中的螺母材料是塑料 ABS 。 二、装配时螺钉拧紧力矩的确定 螺钉拧紧力矩仅依靠理论计算是不够的,在实际应用中螺钉连接拧紧力矩主要是满足产品在工作、运输中的紧固和防松动。螺钉的紧固和防松动的检验常用振动试验来验证。振动试验可以根据不同的产品,依据国家相关的可靠性、环境试验标准来确定。综上所述,合适的螺钉拧紧力矩的确定,应该是依据表中“螺钉拧紧力矩参考值”,装配一批产品,然后实际观察螺钉是否拧到位,有无螺纹滑牙和损伤,以及拧断螺钉的现象;同时按产品标准做振动试验,螺钉连接不能发生松动现象。 三、怎样知道和调整装配时螺钉拧紧力矩的大小 首先,应该用一个力矩测试仪去校验用来装配的电动起子。具体方法是确定螺钉拧紧力矩后,电动起子手工调整大致位置,再用力矩测试仪去校验。 对于一些带负载能力不好的便携式电动起子,充电电池电力不足,引起的力矩变化,开始可以用力矩测试仪去校验,后续可以由有经验的工艺技术人员进行手工调整。这样做的主要目的是提高生产的便利性。 四、影响螺钉连接质量的相关因素 ①螺钉拧紧力矩; ②防松措施; ③螺钉的大小; ④螺钉螺距的大小; ⑤螺钉的材质,性能等级; ⑥螺钉的制造精度和热处理水平; ⑦螺纹底孔的大小; ⑧螺母螺纹攻丝的质量。 从螺钉的选择来说,产品设计图纸和装配工艺(SOP)应该规定上面的要素,比如在设计文件(装配图和BOM中)中螺钉的标注应该包含螺钉的名称、螺钉标准、螺钉的大小、螺钉的性能等级、螺钉的热处理,螺钉的表面处理,如: 螺钉标准的代号中往往已包含了螺钉的材质、螺纹头形、螺纹公差,当不注明某项时,就说明设计者不强调某个参数,可以选缺省值。当对螺钉的颜色有要求时,应特别说明。在装配图的技术要求中或装配工艺(SOP)中应写明螺钉拧紧力矩的值。 当一个螺钉连接出现质量问题时,可以依据设计图纸和工艺要求,从上述几个方面去分析和处理。

螺栓拧紧力矩标准

M6~M24螺钉或螺母的拧紧力矩(操作者参考) 未注明拧紧力矩要求时,参考下表(普通螺栓拧紧力矩) 未注明拧紧力矩要求时,参考下表(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。 ★对于设计图纸有明确力矩要求的,应按图纸要求执行。

套管螺母紧固力矩Q/STB B07833-1998 材料HPb63-3Y2 直通式压注油杯Q/STB B07020-1998(螺纹M6、M8*1、M10*1)紧固力矩:0.3-0.5Kg.m。 安全阀Q/STB B07029-1998(螺纹R1/8) 紧固力矩:2.9-4.9Nm。 通气塞Q/STB B07030-1998 (螺纹R1/4) 紧固力矩:2.94-5.88Nm。 螺塞Q/STB B07040-1998(公称直径08-10螺距1.25,12-36螺距1.5) 螺栓(排气)Q/STB B07060-1998(M12*1.5) 紧固力矩:58.8-78.4N.m。 软管(锥形密封)Q/STB B07100-1998

软管(锥形密封)Q/STB B07123-1998 (接头部螺母拧紧力矩) 螺母(球头式管接头用)Q/STB B07201-1998 拧紧力矩:N.m 材料:(Q235) 管接头螺母Q/STB B07202-1998 拧紧力矩(Q235 / HPb 59-1)

铰接螺栓Q/STB B07206-1998 拧紧力矩(Q235) 球头式端直通接头Q/STB B07211-1998 拧紧力矩(Q235 HPb 60-1 ) 表中拧紧力矩适用于钢制接头 管接头Q/STB B07212-1998 紧固力矩(区分代号为5、7的件材料Q235)

法兰螺栓扭矩计算

法兰螺栓扭矩计算 关键词:法兰螺栓拉力扭矩计算法兰螺栓紧固力矩法兰螺栓的紧固螺栓紧固力矩 法兰紧固时如何确定螺栓的载荷及其扭矩,对于大家来说,可能都是一个比较感兴趣的话题。本人就此抛砖引玉,希望大家分享更多的经验和知识。首先提出两个问题: * 对于M36以下的螺栓,知道螺栓荷载,如何求对应的扭矩值? * 对于可以进行液压拉伸的螺栓,不进行法兰计算,如何查取对应的螺栓荷载? 大家在进行法兰设计时或查阅法兰的计算报告,都能找到法兰预紧和操作时的螺栓拉力。对于M36以下的螺栓,一般可以采用扭矩扳手。现在知道螺栓荷载,如何求对应的扭矩值呢?大家可以查阅GB/T16823.2-1997《螺纹紧固件紧固通则》或者相关的资料就能够找到相应的扭矩值。对于可以进行液压拉伸的螺栓,大家可以查阅相应的垫片生产厂家的数据,即可以知道螺栓的荷载。更简单的可以直接取螺栓材料45%的屈服强度来计算每个螺栓的载荷。 这是我计算出来的螺栓加载扭矩:采用力矩扳手、垫片为缠绕垫片(用钢圈垫可以类推),仅供参考。 根据GB150-1998《钢制压力容器》P94中‘9 法兰’的规定,求得垫片压紧力,再根据力与力矩的关系,算出每条螺栓的力矩。高压法兰尺寸为:DN6’ PN1500class(缠绕垫片密封),其法兰预紧力具体验算如下: 1、查HG20592~20635-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》中HG20631-97法兰密封面外径d=216mm; 2、查HG20631-97中DN6’ PN1500class D型缠绕垫片缠绕垫内径D2=171.5mm,缠绕垫外径D3=209.6mm,垫片密封宽度N=19.05mm ,D3<d。 3、按照GB150-98 P91表9-1中1a垫片基本密封宽度b0=N/2=19.05/2= 9.525mm>6.4mm。 4、按照GB150—98 P94中9.5.1.1垫片有效密封宽度b=2.53 =2.53 =7.81mm。 5、按照GB150-98 P94中9.5.1.2垫片压紧力作用中心圆直径DG=D3-2b=209.6-2*7.81=193.98mm。 6、查GB150-98 P93表9-2中缠绕垫片的垫片系数m=3.00,比压力y=69MPa。管线的设计压力为15.85MPa,操作压力为14.4MPa。 7、按照GB150-98 P94中9.5.1.3中预紧状态下需要的最小垫片压紧力FG=Fa =3.14DGby=3.14*193.98*7.81*69=328236.4N。 8、按照GB150-98 P94中9.5.1.3操作状态下需要的最小垫片压紧力FG=Fb=6.28DGbmpc=6.28*193.98*7.81*3.00*14.4=411009N。 9、按照力与力矩的关系式N=0.2Fd,该法兰用紧固件螺栓为M36*3,用紧固件螺栓12对,螺纹实际作用力直径为d=33。 10、预紧状态下每条螺栓加载扭矩Na=0.2(FG/12)d=0.2*(328236.4/12)*(33/1000)=180N.m。 11、操作状态下每条螺栓加载扭矩Np=0.2(FG/12)d=0.2*(411009/12)*(33/1000)=226N.m

螺栓拧紧力矩表

螺栓拧紧力矩标准 M6~M24螺钉或螺母的拧紧力矩(操作者参考) 未注明拧紧力矩要求时,参考下表(普通螺栓拧紧力矩) 未注明拧紧力矩要求时,参考下表(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。 ★对于设计图纸有明确力矩要求的,应按图纸要求执行。

套管螺母紧固力矩Q/STB B07833-1998 材料HPb63-3Y2 直通式压注油杯Q/STB B07020-1998(螺纹M6、M8*1、M10*1)紧固力矩:0.3-0.5Kg.m。 安全阀Q/STB B07029-1998(螺纹R1/8) 紧固力矩:2.9-4.9Nm。 通气塞Q/STB B07030-1998 (螺纹R1/4) 紧固力矩:2.94-5.88Nm。 螺塞Q/STB B07040-1998(公称直径08-10螺距1.25,12-36螺距1.5) 螺栓(排气)Q/STB B07060-1998(M12*1.5) 紧固力矩:58.8-78.4N.m。 软管(锥形密封)Q/STB B07100-1998

软管(锥形密封)Q/STB B07123-1998 (接头部螺母拧紧力矩) 螺母(球头式管接头用)Q/STB B07201-1998 拧紧力矩:N.m 材料:(Q235)

管接头螺母Q/STB B07202-1998 拧紧力矩(Q235 / HPb 59-1) 铰接螺栓Q/STB B07206-1998 拧紧力矩(Q235) 球头式端直通接头Q/STB B07211-1998 拧紧力矩(Q235 HPb 60-1 ) 表中拧紧力矩适用于钢制接头

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= 2、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= 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 一般工表面 表面氧化 镀锌 粗加工表面- 取K=,则预紧力 F=T/*10*10-3=17500N 3、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)。 1s F A σ= =17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力: =1σ=151 MPa 根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =*302= MPa 强度条件: =≤*=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,螺栓已拧紧并承受预紧力F 0。作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M 平衡。 已知条件:电机及支架总重W1=190Kg ,叶轮组总重W2=36Kg ,假定机壳固定, () 2031 tan 2 16 v T d F T W d ?ρτπ += = 1.31ca σσ≈[] 02 11.34F ca d σσ π =≤

螺丝破坏扭力计算方法

螺丝破坏扭力计算方法 在螺纹紧固件的使用中应用的较广泛的是螺栓-螺母连接副的形式,应用的较多的是有预紧力的连接方式,预紧力的连接可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力及螺栓的疲劳强度,并且能增强螺纹连接体的紧密性和刚度。在螺纹紧固件的连接使用中,没有预紧力或预紧力不够时,起不到真正的连接作用,一般称之为欠拧;但过高的预紧力或者不可避免的超拧也会导致螺纹连接的失败。众所周知,螺纹连接的可靠性是由预紧力来设计和判断的,但是,除在实验室可以测量外,在装配现场一般是不易直观的测量。螺纹紧固件的预紧力则多是采用力矩或转角的手段来达到的。因此,当设计确定了预紧力之后,安装时采用何种控制方法?如何规定拧紧力矩的指标?则成为关键重要问题,这就提出来了螺纹紧固件(如塑料螺丝)扭(矩)-拉(力)关系的研究课题。 螺纹紧固件扭-拉关系,不仅涉及到扭矩系数、摩擦系数(含螺纹摩擦系数和支撑面摩擦系数)、屈服紧固轴力、屈服紧固扭矩和极限紧固轴力等以一系列螺纹连接副的紧固特性的测试及计算方法,还涉及到螺纹紧固件的应力截面积和承载面积的计算方法等基础的术语、符号的规定。并且也还必须给出螺纹紧固件紧固的基本规则、主要关系式以及典型的拧紧方法。目前,这些内容ISO/TC2尚无相应的标准,德国工程师协会早在七十年代就发表了DVI2230《高强度螺栓连接的系统计算》技术准则。日本也于1987和1990年发布了三项国家标准,尚未查到其他国家的标准。国内尚未发现相应的行业标准,仅少数企业制定了企业标准。尤其是随着引进技术的国产化不断的拓展和螺纹紧固件技术发展的需要,这一需求日趋迫切。这也就是制定此项标准的初衷。 日本国家标准JIS B1082-1987《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》、JIS B 1083-1990《螺纹紧固件紧固通则》及JIS B1084-1990《螺纹紧固件拧紧试验方法》三个标准,概括了国际上有关螺纹紧固件扭-拉关系的研究成果和应用经验,根据标准验证,对我国也是适用的。因此,在制定标准时,在充分消化、分析日

螺栓拧紧力矩标准

螺栓拧紧力矩标准 篇一:螺栓拧紧力矩标准-全 螺栓拧紧力矩标准 未注明拧紧力矩要求时,参考下表(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。 ★对于图纸有明确力矩要求的,应按图纸要求执行。套管螺母紧固力矩Q/STBB07833-1998 材料 HPb63-3Y2 直通式压注油杯 Q/STB B07020-1998(螺纹M6、M8*1、 M10*1) 紧固力矩:0.3-0.5Kg.m。 安全阀Q/STBB07029-1998(螺纹R1/8) 紧固力矩:2.9-4.9Nm。 通气塞 Q/STBB07030-1998 (螺纹R1/4)紧固力矩:2.94-5.88Nm。 螺塞 Q/STB B07040-1998(公称直径08-10螺距1.25,12-36螺距1.5)

螺栓(排气) Q/STB B07060-1998(M12*1.5)紧固力矩:58.8-78.4N.m。软管(锥形密封)Q/STB B07100-1998 软管(锥形密封) Q/STB B07123-1998(接头部螺母拧紧力矩) 螺母(球头式管接头用) Q/STBB07201-1998 拧紧力矩:N.m 材料:(Q235) 管接头螺母 Q/STBB07202-1998 拧紧力矩(Q235 / HPb 59-1) 铰接螺栓 Q/STB B07206-1998 拧紧力矩(Q235) 球头式端直通接头 Q/STB B07211-1998 拧紧力矩(Q235 HPb 60-1 ) 表中拧紧力矩适用于钢制接头 管接头 Q/STB B07212-1998 篇二:螺栓拧紧力矩标准及计算详解 螺栓拧紧力矩标准及计算详解 螺栓拧紧力矩是选定螺栓类型、式样的重要依据。对于标准的螺栓,有固定的螺栓拧紧力矩范围的,可以根据此范围来选定螺栓。下面,世界泵阀网为大家汇总螺栓拧紧力矩标准及计算详解,以供学习参考。 一般来说,螺钉的抗拉、抗剪强度是一定的,实际使用时应根据具体连接应力推算拧紧力,然后选择合适规格的螺钉螺栓。螺栓拧紧力矩计算T=KFd

螺栓紧固力矩确认

工业装配中使用最多的就是紧固件,譬如螺母螺帽、螺丝等。通常之前的方法是工人靠自己的感觉,认为紧到不能紧时就可以结束。这个不同的人拧紧同一个工位,往往会造成紧固力度不统一。小的方面就是产品品质无法统一标准,大点将可能因此出现事故。 过紧,会导致螺栓张力过大,造成螺栓屈服,一种会螺栓断裂或者滑丝,失去紧固效果。过松,实际没有起到紧固的作用。 那么一般怎么确定螺栓的紧固扭矩呢,下面转述一篇关于机螺丝的确认方法。 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%) 以下扭矩表格首先要参考摩擦系数,此点为造成各扭矩表格不一致的主要原因。所以使用表格,请确定好摩擦系数螺纹外径螺距等等。 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。

螺丝破坏扭力的计算

在螺纹紧固件的使用中应用的较广泛的是螺栓-螺母连接副的形式,应用的较多的是有预紧力的连接方式,预紧力的连接可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力及螺栓的疲劳强度,并且能增强螺纹连接体的紧密性和刚度。在螺纹紧固件的连接使用中,没有预紧力或预紧力不够时,起不到真正的连接作用,一般称之为欠拧;但过高的预紧力或者不可避免的超拧也会导致螺纹连接的失败。众所周知,螺纹连接的可靠性是由预紧力来设计和判断的,但是,除在实验室可以测量外,在装配现场一般是不易直观的测量。螺纹紧固件的预紧力则多是采用力矩或转角的手段来达到的。因此,当设计确定了预紧力之后,安装时采用何种控制方法?如何规定拧紧力矩的指标?则成为关键重要问题,这就提出来了螺纹紧固件扭(矩)-拉(力)关系的研究课题。 螺纹紧固件扭-拉关系,不仅涉及到扭矩系数、摩擦系数(含螺纹摩擦系数和支撑面摩擦系数)、屈服紧固轴力、屈服紧固扭矩和极限紧固轴力等以一系列螺纹连接副的紧固特性的测试及计算方法,还涉及到螺纹紧固件的应力截面积和承载面积的计算方法等基础的术语、符号的规定。并且也还必须给出螺纹紧固件紧固的基本规则、主要关系式以及典型的拧紧方法。目前,这些内容ISO/TC2尚无相应的标准,德国工程师协会早在七十年代就发表了DVI2230《高强度螺栓连接的系统计算》技术准则。日本也于1987和1990年发布了三项国家标准,尚未查到其他国家的标准。国内尚未发现相应的行业标准,仅少数企业制定了企业标准。尤其是随着引进技术的国产化不断的拓展和螺纹紧固件技术发展的需要,这一需求日趋迫切。这也就是制定此项标准的初衷。 日本国家标准JIS B 1082-1987《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》、JIS B 1083-1990《螺纹紧固件紧固通则》及JIS B 1084-1990《螺纹紧固件拧紧试验方法》三个标准,概括了国际上有关螺纹紧固件扭-拉关系的研究成果和应用经验,根据标准验证,对我国也是适用的。因此,在制定标准时,在充分消化、分析日本标准的基础上,提出了等效采用的意见。 因此,本系列标准也包括了下列三个国家标准: 1、GB/T16823.1-1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》; 2、GB/T16823.2-1997《螺纹紧固件紧固通则》; 3、GB/T16823.3-1997《螺纹紧固件拧紧试验方法》 一、GB/T16823.1-1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 本标准等效采用JIS B 1082-1987《螺纹紧固件应力截面积和承载截面积》标准,本标准是设计螺纹紧固件扭-拉关系系列标准之一。 1、范围 本标准规定的螺纹紧固件的应力截面积(As)适用于计算外螺纹紧固件的最小拉力载荷、保证载荷以及内螺纹紧固件的保证载荷。外螺纹紧固件包括螺栓、螺钉和螺柱等标准件和专用件;内螺纹紧固件包括螺母标准件、专用件及机体中的螺孔。其螺纹尺寸及公差均应符合GB/T193、GB/T196和GB/T197的规定。本标准不适用于寸制螺纹、统一螺纹、惠氏螺纹等其他螺纹紧固件。 2、螺纹紧固件应力截面积计算公式 本标准规定的螺纹紧固件应力截面积计算公式有两个,即公式(1)和公式(2)。 螺纹紧固件应力截面积计算公式(1)与已发布的国家标准,即 GB/T3098.1《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》、GB/T3098.2《紧固件机械性能螺母》、GB/T3098.4《紧固件机械性能细牙螺母》和GB/T3098.6《紧固

螺丝扭力标准

螺丝扭力标准 ○一般螺丝 螺丝规格 M2 M2.5 M3 M4 M5 标准扭力 1.6~2 3~4 6~7.5 14.5~18 28~35 (kgf?cm) ○自攻牙螺丝 螺丝规格 1.7 2 2.3 2.6 3 3.5 标准扭力 1.5 3 3 3 4 4 可以换算成国际通用的N.m,也就是牛米。 1KGF.cm=0.098Nm 扭力標准是怎么制定的? 先說一下我是怎么來做的 1.准备测试用具:电动起子,扭力计,机台,各种规格螺丝。 2.實際量測以不同扭力锁附各规格螺丝,并立即量测出退锁扭力值。 退鎖扭力應為鎖附扭力值的60%或以上. 3.用扭力计直接测量出破坏扭力数值。 破坏扭力数值即會造成滑牙,滑丝,螺丝斷裂或螺丝头打花的扭力值 4.求出适当扭力数值。 Ex:测出锁PCB板螺丝破壞扭力值为16kgf.cm,则适当扭力上限值为16/2=8kgf.cm, 故適當扭力值取7±1kgf.cm。 注:根据本厂内产品螺丝规格之特性,扭力值之安全系数取2,避免作业时因鎖附 扭力值訂的太大,而造成鎖附時會偶滑牙,滑丝,螺丝头打花不良现象. 5.验证适当扭力值之可靠性。 a.重複鎖附,测量扭力值。 b.取用适当扭力值锁附之产品进行振动试验,检查螺丝有无松动,并用扭力计量测 各螺丝退锁扭力是否大于或等于适当扭力值的60%. 螺丝扭力标准 目前常用之螺丝扭力标准 A B C D E M3 8 8 6 10 12 M3.5 10 8 6 —— M4 16 12 8 20 22 M5 30 20 12 —— M6 50 30 ———

M8 120 70 ——— M10 240 140 ——— M12 420 260 ——— 单位:Kgf.cm; 容许误差:±10% A、铁螺丝与铁螺帽(螺孔)之固定,如: *箱体各组件之组合。 *接地螺丝、螺帽之固定。 *PCB固定于箱体。 B、铁螺丝、铜螺帽(螺孔及铝合金材料螺孔之螺定,如: *电晶体或线材端子固定于铝散热片上。 *铝散热片固定于PCB上。 *大电容或电晶体端子(TERMINAL)之固定螺丝。 *RS-232六角铜柱之固定。 C、铁螺丝(自攻)锁于塑胶孔。 *塑胶面板固定于箱体。 *PCB固定于塑胶面板上。 D、铁螺丝(自攻)锁于板厚1.0之抽牙孔。 *M3抽牙也为ф2.8(+0,-0.05) *M4抽牙孔为ф3.65(+0.05,-0) E、铁螺丝(自攻锁于板厚1.2之抽牙孔,抽牙孔尺寸同D项。螺絲扭力表(公制)

高强度螺栓预紧力及拧紧扭矩(全)

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

螺栓拧紧力矩计算

螺栓拧紧力矩计算书 一.相关计算参数: 螺栓规格 d mm 螺距 P mm 螺纹原始三角形高度H mm 外螺纹中径 d2 mm 外螺纹小径 d1 mm 计算直径 d3 mm 螺栓公称应力截面积As mm2 螺栓材料屈服强度s σ MPa 计算拧紧力矩 T Nm 二.计算内容: 根据要求,所需计算DN300及以上接管法兰所配螺栓拧紧力矩,故统计相关法兰如下: N1 N2 N4 N6 一效结晶器 DN1200 DN900 DN1200 DN600 二效结晶器 DN1200 DN1200 DN1200 DN600 三效结晶器 DN1200 DN1600 DN1200 DN600 APU 效结晶器 DN800 DN1400 DN800 DN600 根据管法兰相关标准,DN600所配螺栓为M33 DN800、DN900、DN1200所配螺栓为M39 DN1400、DN1600所配螺栓为M45 三.计算过程: 螺栓规格 d d=33 螺距 P P=3.5 螺纹原始三角形高度H 031.35.3866.0866.0=?=?=P H 外螺纹小径 d1 21.29031.3852338521=??-=??-=H d d 外螺纹中径 d2 73.30031.383 2338322=??-=??-=H d d 计算直径 d3 7.28031.36 1 21.296113=?-=?-=H d d 螺栓公称应力截面积As 14.69327.2873.30414.3242 232=?? ? ??+?=??? ??+?∏=d d A s 螺栓材料屈服强度s σ 114 计算拧紧力矩 T 91.31210003314.69311412.012.0=÷???=???=d A T S S σ 通常取计算值的0.8倍左右作为实际应用的拧紧力矩值

拧紧力矩的计算方法

拧紧力矩的计算方法 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

拧紧力矩的计算方法 1. 螺栓和螺母组成的螺纹副在紧固时,紧固力是通过旋转螺母或螺栓(通常是螺母)而获得的,紧固力与旋转螺母所用的扭矩(拧紧扭矩)成正比,为了保证达到设计所需的紧固力,就要在工艺文件中规定拧紧扭矩,并在实际施工中贯彻实施。 2. 机械设计中拧紧扭矩计算方法 M = KPD 式中: M — 拧紧扭矩,Nm K — 扭矩系数 P — 设计期望达到的紧固力,KN D — 螺栓公称螺纹直径,mm K 值表(参考) As 表(参考) 3. 紧固力P 一般在设计上选取螺栓屈服强度σs 的60~80%,安全系数约为以上。 4. 扭矩系数K 是由内外螺纹之间的摩擦系数和螺栓或螺母支撑面与被紧固零件与紧固件接触的承压面的摩擦系数综合而成。它与紧固件的表面处理、强度、形位公差、螺纹精度、被紧固零件承压面粗糙度、刚度的许多因素有关,其中表面处理是一个关键的因素。不同的表面处理,其扭矩系数相差很大,有时相差近一倍。例如:同螺纹规 ()()0s 2s 23310 :/4 :=+/2 /6 :=0.50.7 :s s s s s s P A A A d d d d d d d H H σπσσσ=?=?=-?也可以由下表查出 螺纹部分危险剖面的计算直径螺纹牙的公称工作高度 ~螺栓材料的屈服极限

格,同强度的螺纹副,表面处理为磷化时,扭矩系数约为~,而表面处理为发黑时,扭矩系数可达~。 5. 对于M10~M68的粗牙钢螺栓,当螺纹无润滑时,拧紧力矩粗略计算公式: 6.VDI 2230中的拧紧力矩计算方法 F M计算公式为: 式中: ν:拧紧过程中屈服点应力的利用因数,一般ν= :屈服强度 A0:螺栓最小横截面积 F M和M A可从第2部分附录C中查得,并应根据现有条件使用螺纹摩擦系数的最小值。使用表A1~A4时,如果紧固技术/紧固工具中有较大的波动,可以适当减少所要求的紧固力矩(计算值>±5%),以避免应力过大。 7. 常用的防松方法 ?破坏螺纹运动副关系的防松 ?螺栓头和螺母端面冲点铆接 ?粘结剂的粘结:在螺纹表面涂环氧树脂或厌氧胶等粘结剂,主要是增大松动扭矩(松动扭矩,参见Q/CSR 部分)。 ?用机械固定件锁紧的防松 ?六角开槽螺母配开口销 ?止动垫圈 ?串连钢丝 ?增大摩擦力的防松 ?双螺母 ?自由旋转型的齿形端面锁紧螺母和锁紧螺钉 ?有效力矩型的全金属锁紧螺母 ?有效力矩型的非金属嵌件锁紧螺母 ?弹性垫圈和齿形锁紧垫圈 8. 螺纹粘接剂(密封胶)选择原则 ?螺纹尺寸 ?金属材料

螺栓拧紧力矩计算

传动轴螺栓滑丝问题分析解决报告 后桥传动轴螺栓规格:M10×1.25×30,前桥传动轴螺栓规格:M10×1.25×35 钢-钢的摩擦系数:f静=0.15; 需要传递的转矩为:M=754N·m(4×2,按发动机最大转矩计算,4×4车分配到后传动轴上的转矩比此值要小); 假设法兰面单位面积上的摩擦力为f’ 由:;(51.5和23分别为法兰盘有效接触面积的大径和小径,K’为所传递转矩的安全系数,取其值为1.5) 解此方程得: f’=4.34 MPa; 法兰盘的有效接触面积为: A=0.5×3.14×(51.52-232)=3333.5 mm2 所以此法兰盘上所产生的摩擦力为: F=A×f’=3333.5×4.34=14467 N; 法兰盘上所需要的预紧力为: F1=F÷f静=14467÷0.15=96449 N; 每个螺栓需要提供的预紧力为: F’=96449÷4=24112 N 所以螺栓所需要的拧紧力矩为: M’=KF’d×10-3(其中:K为拧紧力矩系数,其值为0.284;d为螺栓的螺纹直 径,d=10 mm) 计算得M’=68.5 N·m(此值为传动轴联接需要的最小拧紧力矩)。 后桥传动轴在装配过程中螺栓的拧紧由于没有专用的工具一直存在着滑丝现象,经过桥业的金相分析后认为螺栓的硬度达标,由于前后螺栓只是在长度上存在区别,性能要求相同,给定的装配力矩也是相同的,车间装车现采用的螺栓拧紧力矩为78±5 N·m,此值是根据汽车行业标准中的《汽车用螺纹坚固件拧紧扭矩规范》中的值选取的公称值并给定了±5的公差,在此拧紧力矩下前螺栓从来没有出现过滑丝现象。在车间实际观察后发现拧紧后螺栓时工人操作是用一扳手拧动螺母,使螺母带动螺栓转动而达到力矩扳手的规定力矩,此过程中力矩扳手属于被动受力,达到标定力矩时螺栓螺母之间的拧紧力矩已经超过78 N·m。此处的空间位置较小,不方便工作操作,同时又没有合适的开口力矩扳手,现建议车间提供合适的开口力矩扳手以便操作,根据前螺栓判断滑丝现象将会大大降低。如果此问题仍然出现,则考虑将力矩下调到74±5 N·m(保证最小拧紧力矩68.5 N·m)同时使用开口力矩扳手紧固螺栓。 底盘部:刘华

螺丝拧紧扭力国家标准

螺丝拧紧扭力国家标准 一、一般螺丝 螺丝规格:M2 M2.5 M3 M4 M5 标准扭力: 1.6~2.3~4 .6~7.5 14.5~18 28~35 kgf?cm) 自攻牙螺丝: 螺丝规格:1.7 2 2.3 2.6 3 3.5 标准扭力:1.5 3 3.3 4.4 螺丝扭矩的国标如下: A类、铁螺丝与铁螺帽(螺孔)之固定,如:箱体各组件之组合。接地螺丝、螺帽之固定。PCB固定于箱体。 B类、铁螺丝、铜螺帽(螺孔及铝合金材料螺孔之螺定,如:电晶体或线材端子固定于铝散热片上。铝散热片固定于PCB上。大电容或电晶体端子(TERMINAL)之固定螺丝。RS-232六角铜柱之固定。 C类、铁螺丝(自攻)锁于塑胶孔。如:塑胶面板固定于箱体。PCB固定于塑胶面板上。 D类、铁螺丝(自攻)锁于板厚1.0之抽牙孔。M3抽牙也为ф2.8(+0,-0.05) M4抽牙孔为ф3.65(+0.05,-0) E类、铁螺丝(自攻)锁于板厚1.2之抽牙孔,抽牙孔尺寸同D项。 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。 在装配中指的就是螺钉的紧固力的大小,在扭矩扳手时紧固螺丝时,用力F和扭

矩扳手的长度L之积结果就是紧固力矩的大小,当然,扭矩扳手的力是可以设定的。 一、不同的螺钉拧紧力矩参考值 表1摘录和整理于机械设计手册,它是依螺纹连接拧紧力矩计算方法而得,它的计算主要考虑了螺钉螺纹的承受力,即在没有滑牙和拧断螺钉的情况下,从螺钉螺纹的强度考虑,对于电子装配中的静载荷,拧紧力矩要取破坏力矩的0.8:1 以下。 螺纹类型螺钉规格(mm)螺钉拧紧力矩参考值M(N m) 8.8级 10.9级 12.0级 粗牙 M2 0.3 0.4 0.45 M2.5 0.6 0.8 0.9 M3 1.2 1.5 1.8 M3.5 2.2 2.5 3 M4 3.0 4.4 5.1 M5 5.9 8.7 10 M6 10 16 18 M8 25 36 43

螺纹联接的拧紧力矩计算

螺纹联接的拧紧力矩计算 M t=K×P0×d×10-3 N.m K:拧紧力系数d:螺纹公称直径 P0:预紧力 P0=σ0×A s A s也可由下面表查出 A s=π×d s2/4 d s:螺纹部分危险剖面的计算直径 d s=(d2+d3)/2 d3= d1-H/6 H:螺纹牙的公称工作高度 σ0=(0.5~0.7)σs σs――――螺栓材料的屈服极限N/mm2(与强度等级相关,材质决定) K值查表:(K值计算公式略) σs查表: As查表: 通过计算得到螺栓联接拧紧力矩如下表所示: 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

表面被氧化(无润滑)的螺纹联接的拧紧力矩值(单位:N.m)

表面被氧化(有润滑)的螺纹联接的拧紧力矩值(单位:N.m)

螺纹力矩计算

螺纹力矩计算 一、 螺纹幅间的摩擦力矩 拧紧力矩:2)(d tg F R U T b f *+=*=βρ 拧开力矩:2)(d tg F R U T b f *-=*=βρ b F 的确定(只考虑到螺栓的静载荷,没有考虑螺纹的剪切): 碳素钢螺栓:1)7.06.0(A F s b δ-≤ 合金钢螺栓:1)6.05.0(A F s b δ-≤ s δ:螺栓材料的屈服极限,不同强度等级的螺栓屈服极限见下表(8.8级以上的螺栓采用冷作硬化,鉴于厂家加工不合格,会对屈服极限和抗拉强度有影响,建议少使用)。

1A :螺纹危险剖面面积。4/211d A π=(d 1为小径)。 或为:2 3 21)2(4d d A +=π d 2:中径。d 3=d 1(小径)-H/6; H=0.866P ρ为摩擦角; s tg μρ=(摩擦系数,是一个范围值,取中间值) β为导程角,即螺纹升角; d 2为中径。 二、三角形螺纹的摩擦力矩 拧紧力矩:2)(d tg F R U T b f *+'=*=βρ 拧松力矩:2)(d tg F R U T b f *-'=*=βρ 式中:αμρ'='cos /s tg β ααc o s tg tg =' α为螺纹牙型角/2, β为螺纹导程角,即螺纹升角。 三、螺母或螺钉头与支撑面之间的摩擦力矩 3/)/()(20203030d D d D F f T d c --*= D 0与d 0为摩擦接触面的大小径。 对于无润滑或微弱润滑,c f 取0.15,对于良好润滑取0.11。 四、梯形螺纹比三角形螺纹更容易拧紧和松开,矩形螺纹比梯形螺纹更容易拧紧和松开;即三角形螺纹很难拧紧,紧固后很难松开。

螺纹连接的拧紧力矩计算

螺纹联接的拧紧力矩计算 M t =K ×P 0×d ×10-3 N.m K:拧紧力系数 d :螺纹公称直径 P 0:预紧力 P 0=σ0×A s A s 也可由下面表查出 A s =π×d s 2/4 d s :螺纹部分危险剖面的计算直径 d s =(d 2+d 3)/2 d 3= d 1-H/6 H :螺纹牙的公称工作高度 σ0 =(0.5~0.7)σs σs ――――螺栓材料的屈服极限N/mm 2 (与强度等级相 关,材质决定) K 值查表:(K 值计算公式略) σs 查表:

As查表: 通过计算得到螺栓联接拧紧力矩如下表所示: 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

表面被氧化(无润滑)的螺纹联接的拧紧力矩值(单位:N.m)

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