拧紧力矩的计算方法.pdf

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1、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：P0AsAs:也可以由下表查出M—拧紧扭矩，Nm2Asds/4ds:螺纹部分危险剖面的计算直径K—扭矩系数ds=d2+d3/2d3d1H/6H:螺纹牙的公称工作高度P—设计期望达到的紧固力，KN0=0.5～0.7ss:螺栓材料的屈服极限D—螺栓公称螺纹直径，mmK值表（参考）K值摩擦表面状况有润滑无润滑精加工表

2、面0.10.12一般加工表面0.13~0.150.18~0.21表面氧化0.20.24镀锌0.180.22干燥的粗加工表0.26~0.3面As表（参考）d/mm8101214161820222427303336/mm236.65884.31151571932453033534595616948173.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1.2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

3、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：同螺纹规格，同强度的螺纹副，表面处理为磷化时，扭矩系数约为0.13～0.18，而表面处理为发黑时，扭矩系数可达0.26～0.3。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：M0.2PD6．VDI2230中的拧紧力矩计算方法DKmMAFM(0.16P0.58d2GK)2式中:FM:装配预紧力P:螺距d2:外螺纹基本中径G:螺栓螺纹摩擦系数DKm:螺栓头部下面的摩擦直径K:螺栓头支承面摩擦系数专业文档供参考，如有帮助请下载。FM计算公式为：FM=Rp0.2A0式中：ν：拧紧过程中屈

4、服点应力的利用因数，一般ν=0.9Rp0.2：屈服强度A0：螺栓最小横截面积FM和MA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/CSR52.4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

5、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工作环境（温度、介质）密封压力工艺9.螺纹粘接剂（密封胶）使用方法10.螺纹粘接剂（密封胶）拆卸方法一般情况下，用普通方法（如扳手、螺丝刀）即可拆开。当选用胶的强度过高时，用普通方法不能拆时，可采用局部加热法，将螺纹捏合处局部加专业文档供参考，如有帮助请下载。热，即局部加热螺母或螺钉至232℃（参考）5分钟，趁热拆卸。11．螺纹粘接剂使用实例按照Q/CSR52.4标准使用胶粘剂的要求，保持预紧力、防止振动、防腐、防止意外扭转，株洲电力机车公司目前主要使用乐泰胶（如242、243、2

6、62等）螺纹锁固剂，同时对涂胶工艺作了专门的规定。12.防松性能试验结果对比对于如何评定紧固件的防松性能，目前国内外普遍采用两种标准的试验方法。第一种是紧固件加速振动试验方法（ISO标准或GJB715.3），第二种是紧固件横向振动试验方法（GB/T10431）。第一种方法目前在国内主要用于航空航天系统，而其他系统多采用第二种方法。13.防松性能试验结果对比↑－表示试件未失效A－双螺母B－有预紧力的开槽螺母加开口销C－尼龙圈锁紧螺母D－高锁螺母E－无预紧力的开槽螺母加开口销F－全金属锁紧螺母G－内齿锁紧垫圈H－外齿锁紧垫圈J－轻型弹簧垫圈K－普通螺母有预紧力的开槽螺母、涂厌氧胶的螺母以及

7、尼龙圈锁紧螺母的抗振松寿命最长，经受长时间的激烈冲击、振动后，仍无任何松动的迹象。也就是说，在各种紧固件的对比试验中，它们的防松性能最佳。过去认为，双螺母这种传统的防松方法，其防松性能不高。试验表明，采取正确的安装方法，可使其保持较高的预紧力，其抗振寿命可显著提高。开槽螺母加开口销的防松方法属于机械固定件的锁紧防松，具有很高的防松可靠性。但开槽螺母加开口销的安装方法对其防松性能有显著的影响。不拧紧（即无预紧力）或拧紧不足的开槽螺母，在激烈的冲击