螺栓最大扭紧力矩计算.doc

螺栓最大扭紧力矩计算一、背景安装时对于一般的零件装配，靠操作者在扭紧时的感觉和经验来拧紧螺栓就已经能满足安装要求。但对于重要的联接，就需提供具体的扭紧力矩值来保证产品质量与安全。针对这一问题，现参考机械设计手册及相关的机械设计资料，对螺栓的最大扭紧力矩进行详细的分析计算，并把不同等级不同规格的螺栓的最大扭紧力矩计算结果列成表格，供参考使用，为安装现场提供准确的扭紧力矩依据。二、分析计算拧紧螺栓需要的预紧力矩TKFd10-3（N.m）1. K扭矩系数。K值大小主要与螺纹副摩擦、支承面摩擦有关，K0.150.2，加润滑油的可达0.12。根据机械设计（濮良贵 主编）建议，按K0.2计算。2. F预紧力（N）拧紧后螺纹连接件的预紧力F不得超过其材料屈服极限的80，推荐按以下关系式确定F。螺栓：F（0.60.7）sA1；不锈钢螺栓：F（0.50.6）sA1，即FK1sA1，螺栓K1取0.6,不锈钢螺栓K1取0.5。1）s对应等级螺栓的材料屈服极限（MPa）（需查表）螺栓性能等级3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9屈服极限s min/Mpa1902403003404204806407209401100不锈钢螺栓性能等级A2-50A2-70A2-80屈服极限s min/Mpa2104506002）A1螺栓危险截面的面积，单位mm2根据机械设计（濮良贵 主编），危险截面按螺栓小径d1计算，即A11/4d12故FK1sA1 K1s1/4d12 （ N）3. d螺栓螺纹外径（mm）由以上分析，综合得T=KFd10-3K（K1s1/4d12）d10-3 1/4KK1s10-3d12d（N.m）即螺栓最大扭紧力矩Tmax=1/4KK1s10-3d12d（N.m）三、扭紧力矩值表相同外径的粗牙螺栓对应一种螺栓小径，而相同外径的细牙螺栓存在几种螺栓小径。其中细牙螺栓优选规格如下：细牙螺栓优选规格dM6M8M10M12M16M20M24dP-M81M101M121.5M161.5M201.5M242注：P螺距根据螺栓最大扭紧力矩Tmax计算公式，分别计算出不同规格螺栓最大扭紧力矩值Tmax。以下列出常用的Tmax供设计使用。（注：对于细牙螺栓，选用细牙螺栓优选规格计算。）4.8级螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限s（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.6300M664.917-4.1-0.20.6300M886.6476.9171010.80.20.6300M10108.3768.91719.822.50.20.6300M121210.10610.37634.736.50.20.6300M161613.83514.37686.693.50.20.6300M202017.29418.376169.11910.20.6300M242420.75221.835292.2323.58.8级螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限s（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.6640M664.917-8.7-0.20.6640M886.6476.91721.323.10.20.6640M10108.3768.91742.3480.20.6640M121210.10610.37673.977.90.20.6640M161613.83514.376184.7199.50.20.6640M202017.29418.376360.8407.40.20.6640M242420.75221.835623.4690.210.9级螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限s（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.6940M664.917-12.9-0.20.6940M886.6476.91731.333.90.20.6940M10108.3768.91762.270.40.20.6940M121210.10610.376108.6114.50.20.6940M161613.83514.376271.32930.20.6940M202017.29418.376529.9598.30.20.6940M242420.75221.835915.71013.712.9级螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限s（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.61100M664.917-15-0.20.61100M886.6476.91736.639.70.20.61100M10108.3768.91772.782.40.20.61100M121210.10610.376127.1133.90.20.61100M161613.83514.376317.5342.80.20.61100M202017.29418.376620.1700.20.20.61100M242420.75221.8351071.51186.3A2-50级不锈钢螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限s（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.5210M664.917-2.4-0.20.5210M886.6476.9175.86.30.20.5210M10108.3768.91711.613.10.20.5210M121210.10610.37620.221.30.20.5210M161613.83514.37650.554.50.20.5210M202017.29418.37698.7111.40.20.5210M242420.75221.835170.5188.7A2-70级不锈钢螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限s（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.5450M664.917-5.1-0.20.5450M886.6476.91712.513.50.20.5450M10108.3768.91724.828.10.20.5450M121210.10610.37643.345.70.20.5450M161613.83514.376108.2116.90.20.5450M202017.29418.376211.4238.70.20.5450M242420.75221.835365.3404.4A2-80级不锈钢螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限s（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.5600M664.917-6.8-0.20.5600M886.6476.91716.7180.20.5600M10108.3768.91733.137.50.20.5600M121210.10610.37657.860.90.20.5600M161613.83514.376144.3155.80.20.5600M202017.29