螺栓螺母拧紧力矩浅析

1、螺栓螺母拧紧力矩分析，2012年4月24日，程铮主编，据说螺栓连接是设备安装中使用最广泛的可拆卸连接之一。为了提高螺栓连接的刚性、紧密性、防松能力，防止螺栓连接在侧向载荷作用下滑动，大部分螺栓连接在装配时需要预紧，适当的拧紧力矩有利于螺栓连接和被连接零件的寿命。拧紧力矩过大往往会导致连接失败，特别是在密封连接的情况下，当螺栓拧紧力矩过大时，密封垫会被压死而失去弹性，或者螺栓会被拧下，如果拧紧力矩过小，将达不到紧固效果。如何确定螺栓的拧紧力矩已经成为我们必须注意的问题。拧紧力矩不当的结果，螺栓连接的应力，拧紧力矩的计算方法，拧紧力矩的合理性，螺栓预紧力的控制总结，拧紧力矩不当的后果，以及螺纹连接

2、部件的静态损坏。如果螺纹紧固件拧紧过紧，即拧紧力矩过大，则螺栓可能被拧紧，连接部分可能被压碎、咬入、扭曲或折断，或者螺纹齿可能被切掉。连接部件的滑动、分离或紧固件松动对于承受横向载荷的普通螺栓连接，拧紧力矩会在连接部件之间产生正压力，该压力依靠摩擦来抵抗外部载荷，因此预紧力决定其承载能力。如果预紧力不足，连接部件会打滑，导致连接部件错位、歪斜和起皱，甚至紧固件会被切断。对于轴向载荷作用下的螺栓连接，拧紧力矩引起结合面上的压力，外载荷作用后的剩余预紧力是工作时结合面上的压力。预紧力不足会导致接头泄漏，如发动机泄漏，甚至导致耦合部件分离。预紧力不足也会导致强烈的横向振动，从而导致螺母松动。螺栓的疲

3、劳损坏大多数螺栓因疲劳而失效。虽然减小预紧力可以减小螺栓上循环载荷的平均值，但它会增加载荷的振幅。因此，大部分总效果是降低螺栓的疲劳寿命。大多数情况下，螺栓是成组使用的。在设计中，力的传递方式、螺栓的数量和布置是根据被连接部件的结构和被连接部件的载荷来确定的。一般来说，应力条件如下：(1)纯轴向力，即只有螺栓的轴向力；(2)横向力，即螺栓的径向力；(3)转动力矩，如车轮法兰连接；(4)倾覆力矩，也称为倾覆力矩。第一和第四种应力通过拉伸螺栓连接，第二和第三种应力可以通过拉伸螺栓或剪切螺栓连接。生产中，连接用的是拉力螺栓，根据国家标准选择的螺栓也是拉力螺栓。扭矩拧紧法是最常用的螺栓拧紧方法，连接件

4、的预紧力由扭矩扳手显示的扭矩值控制，操作简单直观。拧紧螺栓时的拧紧力矩为：m=: Q0 KtQ0 D10-3N m公式中的预紧力，n；Kt紧固力系数；d螺栓的标称直径，mm。系数Kt与螺纹表面和法兰的光滑度、润滑条件、拧紧速度、使用的拧紧工具以及重复拧紧过程中的温度变化有关，通常在0。10.3.详见下表：预紧力Q0 0As也可从下表中找到；Asds2/4 ds:螺纹零件危险截面的计算直径；Ds(d2d3)/2 d3=d1H/6 H:螺纹齿的标称工作高度；0 (0.50.7)s螺栓材料N/mm2的屈服极限(与强度等级相关，由材料决定)。示例：M20螺栓，8.8级。m=kt0as D10-3=0.

5、19 0.7 640 245 20 103=417n m，快速查找表：考虑到拧紧力矩的合理性，在正常情况下，由n对螺栓和螺母连接的法兰连接体给出一定的拧紧力f，同时在连接体内产生内压Fx。对于这种用于具有一定内压的流体的联接体，在设计螺栓的拧紧力矩时，必须考虑以下四点：1 .保证螺栓的强度，即不允许因拧紧力矩过大导致螺栓屈服失效而失去联轴器本体的功能；通常，螺纹接头的预紧应力不应大于材料屈服点g80。2.确保螺纹的强度，不要因拧紧力矩过大而导致螺纹脱扣；适当的拧紧力矩需要确保拧紧螺纹时不会损坏螺纹或螺母。这要求拧紧力矩必须在拧紧力矩和极限力矩之间；3.确保法兰的强度，不要因拧紧力矩过大而损坏法

6、兰；4.确保垫片和垫圈的性能，以免因拧紧力矩过小而导致泄漏，也防止垫片因拧紧力矩过大而被压死，从而造成内压后泄漏。预紧力控制，螺栓的预紧力关系到法兰连接系统的紧密性和可靠性，因此在现场安装设备或管道时，经常需要了解和控制螺栓的预紧力。1.预紧力由拧紧力矩控制。由于摩擦系数和几何参数偏差的影响，在一定的拧紧力矩下，预紧力的值更加离散。因此，通过拧紧力矩控制螺栓预紧力的控制精度不高，误差在25%左右，最高可达40%。扭矩控制精度较高的工具有扭矩测量扳手和扭矩限制扳手。2.预紧力由螺母旋转角度控制。螺母旋转角度可以根据所需的预紧力来计算，预紧力可以通过拧紧时测量螺母旋转角度来控制。螺母的旋转角度；螺栓节距f预紧力；CL螺栓刚度CF由耦合刚度决定；3.预紧力由螺栓伸长量控制，因为螺栓伸长量只与螺栓应力有关，可以消除摩擦系数、接触变形和连接零件变形等可变因素的影响。因此，通过螺栓伸长量来控制预紧力，可以获得最高的控制精度，这在重要场合被广泛用作螺栓法兰连接的预紧力控制方法。4.使用液压张紧器控制预紧力，对螺栓