螺母与支撑面间的摩擦力矩推导
拧紧力矩的计算方法
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，mmK 值表（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：0.2M PD =6．VDI 2230中的拧紧力矩计算方法22(0.160.58)2: :::::KmA M G K M G Km K D M F P d F P d D μμμμ=⋅+⋅⋅+式中:装配预紧力螺距外螺纹基本中径 螺栓螺纹摩擦系数螺栓头部下面的摩擦直径 螺栓头支承面摩擦系数()()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F M 计算公式为：p0.20=M F R A ν⋅⋅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A 0：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。
螺纹的扭紧和防松20190413
按跑合止推轴承计算摩擦力矩按未跑合止推轴承计算摩擦力矩螺纹的扭紧和防松一、螺纹摩擦计算1、螺母支承面摩擦力矩计算公式螺母支承面为内径、外径分别为do、dw的圆环，可以按下列公式计算式中：F 螺栓预紧力 d2 螺纹中径F是螺母的扭紧力2、扭紧螺母的扭矩系数扭紧螺母所需扭矩T为螺纹摩擦力矩T1和支承面摩擦力矩T2之和f1是螺母支承面的摩擦系数按六角螺母尺寸（GB/T6170-2000）do/dw=0.60-0.71，以上二式的相对误差为1%-2%，两式相差不大。
直至拉断，断裂应发生在杆部或螺纹部分，而不应发生在头与杆部的交接处。
第二部分为螺纹副摩擦，约占40%；第三部分为支撑面摩擦，约占50%；螺纹升角 螺纹当量摩擦角 螺母支承面平均直径取扭矩系数式中d螺栓大径，则，螺母扭紧力矩的计算公式为 T=KFd取d2/d=0.92，λ=2.5°，ρυ=9.83°，dm/d=1.3，f=0.15则可以取扭矩系数 K≈0.0121+0.0797+0.0795=0.197≈0.2由以上计算可知，可以近似取K=0.2，扭紧螺母的力矩由三部分组成：第一部分由升角产生，用于产生预紧力，使螺杆伸长；4、常见规格螺栓预紧力后两项约占90%。
所以，靠控制螺母的扭紧力矩控制螺栓的预紧力时，必须精确控制固件的摩擦因数。
为此，垫圈表面质量、螺纹表面粗糙度、螺纹精度等级等必须适否则将出现扭矩数值已经达到要求，但是螺栓预紧力还远没有达到要求。
美、德、日各国建议的扭矩系数K=0.15-0.2，加润滑油的可达0.12最小拉力载荷：在螺栓拉力达到最小拉力载荷时，不得断裂；当载荷增大至大于最保证载荷：在试件上施加保证载荷后，其永久伸长量（包括测量误差），不应大于λυρ()2/0d d d w m +=性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1/100，小数点后的数字代表材料的屈服极限σs或非比例伸长应力σ0.2与公称抗拉强度σb之比的10倍，即10σs/σb。
(完整版)汽车螺纹紧固件的拧紧扭矩如何操作？
摘要保证螺纹紧固件装配质量的最常用方法是通过控制紧固件的扭矩来实现预紧力的控制。
为了提高拧紧力矩的设定正确性及拧紧质量，通过制定拧紧力矩分析标准流程，采用Schatz多功能螺栓拧紧工艺分析系统，根据紧固件—扭矩/预紧力试验结果得出影响拧紧质量的各种参数值,给出拧紧扭矩的设计值以及拧紧策略的参考方案，为完善螺纹紧固件的拧紧扭矩开发提供参考。
螺纹紧固件在汽车装配过程中大量使用，新车型开发过程中无一例外地需要对整车螺纹紧固件的拧紧扭矩进行设定和分析,输出整车扭矩清单指导制造。
目前，自主品牌主机厂对于新车型开发过程中的大部分螺纹紧固件的拧紧扭矩设定都是通过零部件供应商依据经验提供，或通过对标竞品车型逆向检测其静态扭矩得出，然后通过大量道路试验和耐久试验来分析其合格性和可靠性。
1螺纹紧固件拧紧实质螺纹装配拧紧的实质是通过螺栓的预紧力将两个工件联接在一起,在螺纹联接中装配拧紧的质量保障是将螺栓的轴向预紧力控制在适当的范围内。
因此，对预紧力的准确控制是保证装配质量的基础。
1。
1 螺纹副之间联接状态a.软联接。
指联接件本身比较软或者联接件中间存在橡胶件等弹性元件，存在较大扭矩衰减；软联接螺纹副到达贴合点后，旋转720°以上才能达到目标扭矩。
b.硬联接。
指联接件硬度比较大或刚性联接，一般扭矩衰减很少，可能还存在扭矩反冲；硬联接螺纹副到达贴合点后，一般旋转30°以内就可以达到目标扭矩。
c。
联合联接。
指介于软连接和硬联接之间的联接,也称为中性连接。
1.2 拧紧扭矩等级依据对汽车的安全性、法规性、功能重要性的影响程度，参考（德)DIN2862汽车工业中拧紧设备的应用标准要求将汽车总装的装配扭矩分为三个等级（表1)。
表1 拧紧扭矩等级拧紧等级A类主要用于安全系统、制动系统、动力总成、转向系统、燃油系统等重要连接场合；拧紧等级B类通常用于底盘件、下车体零部件、开闭件、电器及线束打铁点等较重要场合;拧紧等级C类通常用于内外饰、塑料件、车身重要附件、软连接性质等一般连接场合.1。
拧紧力矩的计算方法
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，mm3. 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：0.2M PD =6．VDI 2230中的拧紧力矩计算方法22(0.160.58)2: :::::KmA M G K M G Km K D M F P d F P d D μμμμ=⋅+⋅⋅+式中:装配预紧力螺距外螺纹基本中径 螺栓螺纹摩擦系数螺栓头部下面的摩擦直径 螺栓头支承面摩擦系数()()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F M 计算公式为：p0.20=M F R A ν⋅⋅式中：ν：拧紧过程中屈服点应力的利用因数，一般ν=0.9 R p0.2：屈服强度 A 0：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。
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=49N.m2、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=49N.m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0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K＝0.28，则预紧力F＝T/0.28*10*10-3＝17500N3、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)。
1sF A σ==17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力：=0.51σ=151 MPa根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力: =1.3*302=392.6 MPa强度条件：=392.6≤730*0.8=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()2031tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.31ca σσ≈[]0211.34F ca d σσπ=≤已拧紧并承受预紧力F 0。
拧紧力矩的计算方法
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，N ｍＫ — 扭矩系数P — 设计期望达到的紧固力，K ＮD — 螺栓公称螺纹直径,m ｍ３. 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～M ６8的粗牙钢螺栓，当螺纹无润滑时,拧紧力矩粗略计算公式:0.2M PD =6.ＶDI 22３0中的拧紧力矩计算方法()()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22(0.160.58)2: :::::Km A M G K M G Km K D M F P d F P d D μμμμ=⋅+⋅⋅+式中:装配预紧力螺距外螺纹基本中径 螺栓螺纹摩擦系数螺栓头部下面的摩擦直径 螺栓头支承面摩擦系数F M 计算公式为:p0.20=M F R A ν⋅⋅式中:ν:拧紧过程中屈服点应力的利用因数,一般ν=０.9Ｒｐ0．2：屈服强度A 0：螺栓最小横截面积F M 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。
双螺母防松问题的探讨
双螺母防松问题的探讨作者：吴广益来源：《硅谷》2010年第14期摘要：对双螺母防松中的一些问题进行相应的讨论，提出有关厚薄螺母及提高双螺母防松效果的具体措施，对于工程实践有一定的指导意义。
关键词；防松；摩擦防松；螺纹副：螺纹升角：当量摩擦角：预紧力；唐氏螺纹；施必牢防松螺母中图分类号：TH13文献标识码：A文章编号：1671－7597(2010)0720175－01在机械工程上经常要用螺纹连接将两个或两个以上的连接件连接起来，一般情况下由于螺纹升角小于当量摩擦角，因此螺纹能够自锁，使螺纹连接安全可靠，但当螺纹连接工作在交变载荷、振动、冲击或温度变化根大的场合时，螺纹副间的摩擦力会突然消失，螺纹连接自动产生松动，从而造成连接失效，甚至发生设备损坏或其他事故，因此螺纹连接必须进行防松。
1防松原理螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副之间的相对转动。
以承受轴向载荷的螺纹连接件为例。
在螺纹副瞬间转动时，螺纹连接间存在两类摩擦力矩来平衡螺纹副的转动力矩。
这两种力矩分别是：由于载荷与残余预紧力作用在螺纹副之间的摩擦力矩和连接螺母与支承面之间产生的摩擦力矩。
1－1螺纹副之问的摩擦力矩螺纹副由内外螺纹共同组成，螺纹副的相对运动可以看作推动滑块沿螺旋线运动。
因为螺纹可以看成绕在圆柱体上的斜面，螺纹升角λ就是斜面的倾角。
则螺纹副之间某一点的摩擦力矩T1=Qtan(λ+p)d2，式中：Q－螺纹所承受的轴向载荷与残余预紧力之和；λ－螺纹升角p－当量摩擦角；d2－螺纹中径。
1λ2螺母与支承面之间的附加摩擦力矩螺母与支承面上某一点摩擦力矩T2=1／3fcQ(D13-D03)／(D12－D02)式中；Q－螺纹所承受的轴向载荷与残余预紧力之和；fc－螺母与支承面间的摩擦系数；D1－正六边形内接圆直径；D0－螺栓孔直径。
由以上分析可以看出，如果加大螺纹副之间的的摩擦阻力矩和加大螺母与支承面之间的附加摩擦力矩就可以显著提高螺纹的防松效果。
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。
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螺母与支撑面间的摩擦力矩推导
螺母与支撑面之间的摩擦力矩是指在螺母和支撑面之间存在相对滑动时所产生的力矩。
在工程和物理学中，摩擦力矩是一个重要的概念，它在机械运动和力学系统中起着关键作用。
螺母是一种常见的连接元件，它通常由金属制成，具有内部螺纹以便于与螺栓或螺杆配合使用。
螺母与支撑面之间的摩擦力矩取决于多个因素，包括材料的性质、螺纹的粗糙度、力的大小和方向等。
螺母与支撑面之间的摩擦力矩与材料的性质有关。
不同的材料具有不同的摩擦系数，摩擦系数越大，摩擦力矩也会越大。
一般来说，金属材料之间的摩擦系数要小于金属与非金属材料之间的摩擦系数。
这是因为金属表面更光滑，摩擦力矩较小。
螺纹的粗糙度也会对螺母与支撑面之间的摩擦力矩产生影响。
当螺纹表面粗糙度较大时，摩擦力矩会增大。
这是因为粗糙的表面会增加接触面积，从而增加摩擦力。
力的大小和方向也会对摩擦力矩产生影响。
当施加在螺母上的力越大，摩擦力矩也会越大。
而施加在螺母上的力的方向也会影响摩擦力矩的大小。
如果力的方向与摩擦力的方向相同，那么摩擦力矩会增大；如果力的方向与摩擦力的方向相反，那么摩擦力矩会减小。
在实际应用中，我们经常需要计算螺母与支撑面之间的摩擦力矩。
为了简化计算，可以使用以下公式来计算摩擦力矩：
M = F * d * μ
其中，M表示摩擦力矩，F表示施加在螺母上的力，d表示螺母和支撑面之间的距离，μ表示摩擦系数。
通过这个公式，我们可以清楚地看到摩擦力矩与施加在螺母上的力、螺母和支撑面之间的距离以及摩擦系数之间的关系。
当力或距离增大时，摩擦力矩也会相应增大；而当摩擦系数增大时，摩擦力矩也会增大。
在机械设计和工程中，理解和计算摩擦力矩是非常重要的。
它可以帮助我们选择合适的螺纹材料和设计适当的连接方式，以确保连接的可靠性和稳定性。
同时，合理控制摩擦力矩还可以减少能量损耗和磨损，提高系统的效率和寿命。
总结起来，螺母与支撑面之间的摩擦力矩是指在螺母和支撑面之间存在相对滑动时所产生的力矩。
它受到材料的性质、螺纹的粗糙度、力的大小和方向等因素的影响。
了解和计算摩擦力矩对于机械设计和工程非常重要，可以帮助我们选择合适的连接方式，提高系统的可靠性和效率。