3 螺栓最小破坏扭矩的计算与分析
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·σbminMBmin—最小破坏扭矩τB—扭转强度σb—抗拉强度X—强度比τ/σbdlmin=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=1000MPaτBmin= X·σbmin=0.79·1000MPa=790MPa螺距P=1，则其小径为dlmin=d-1.0825P=10-1.0825=8.9175mmWPmin=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。
螺栓拧紧残余扭矩测量方法盘点
螺栓拧紧残余扭矩测量方法盘点1 前言紧固件拧紧的本质是为了获取夹紧力，通过夹紧力，可以抵抗各种比如横向和轴向外载荷。
但由于夹紧力无法直接监控，最终拧紧的可靠性是通过扭矩监控的，所以通过有效的监控方法，检测紧固件拧紧后的残余扭矩，是判断紧固件拧紧可靠性的重要方法。
如下图所示，紧固件扭矩衰减一般是在瞬间就完成了60-70%的衰减。
对于任何连接，随着时间的推移，都会有一定程度的扭矩衰减，一般有以下两种情况中：粗糙的表面配合时造成的衰减和软连接中的扭矩衰减。
总之发生扭矩衰减的原因是多种多样，可以通过人、机、料、法、环等各角度去分析，目前螺丝君里该类资料很多，在此不多多说，但如何去有效监测拧紧后的残余扭矩呢？目前方法也很多，小编一一带各位了解下。
图1 扭矩衰减过程2 残余扭矩测试方法（1）再拧紧扭矩法具体做法：再拧紧扭矩法是在拧紧的螺栓上进一步拧紧较小的角度获得的静态扭矩到动态扭矩装化点的扭矩，拧紧的角度一般为10-15°。
优缺点：无需破坏连接副、操作便利、工具价格适中，可靠性强，目前该种方法在主机厂使用较为广泛。
如下图所示，为再拧紧扭矩法的测试方法和测试工具，常用的表盘扳手和数显扳手就可以满足，当然测试人员一般是需要经过专门培训的。
图2 再拧紧扭矩法测试过程如果对再拧紧扭矩不是太清楚，下图是通过记录扭矩和转角的曲线，先拧紧15°，再反松90°，下图中圈出的拐点位置即为对应点的再拧紧扭矩。
图3 再拧紧扭矩测试曲线那如何评判拧紧点的再拧紧扭矩是否合格呢？下面为经验数值：将拧紧点根据重要性分为A，B，C三种等级，A是涉及安全的拧紧点，B 是涉及是否会出现故障的拧紧点，C是一般普通的拧紧点。
测试推荐完成拧紧后的15-30min，对于A类和B类拧紧点，0.8*预拧紧扭矩≤再拧紧扭矩≤1.2*预拧紧扭矩对于C类拧紧点，0.7*预拧紧扭矩≤再拧紧扭矩≤1.2*预拧紧扭矩对于软连接点，0.5*预拧紧扭矩≤再拧紧扭矩≤1.2*预拧紧扭矩那何为软连接点，即拧紧副中含有塑料等较软，拧紧角度较大的连接点。
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。
螺栓破坏扭矩试验
螺栓破坏扭矩试验螺栓破坏扭矩试验是一种常用的力学试验方法，用于评估螺栓的强度和耐久性。
本文将介绍螺栓破坏扭矩试验的原理、步骤和意义。
螺栓是一种常见的紧固件，广泛应用于各行各业。
为了确保螺栓能够承受正常工作条件下的载荷，必须对其进行严格的测试。
螺栓破坏扭矩试验是其中一种重要的试验方法，通过施加扭矩来模拟螺栓在使用过程中受到的力。
螺栓破坏扭矩试验的原理是基于材料力学的基本原理。
在受到扭矩作用下，螺栓会发生变形和应变，当扭矩达到一定数值时，螺栓将失去其原有的强度，出现破坏。
通过测定破坏前的扭矩数值，可以评估螺栓的强度和耐久性。
螺栓破坏扭矩试验的步骤如下：1. 准备试样：选择符合标准规范的螺栓作为试样，并对其进行清洁和处理，确保试样表面无杂质和缺陷。
2. 安装试样：将试样安装在扭矩测试设备上，确保试样与设备之间的连接牢固。
3. 施加扭矩：逐渐增加扭矩，直到试样发生破坏。
在施加扭矩的过程中，需要记录下扭矩-角度曲线，以便后续分析。
4. 分析结果：根据记录的扭矩-角度曲线，确定螺栓的破坏扭矩。
破坏扭矩是指试样发生破坏时所施加的最大扭矩。
螺栓破坏扭矩试验的意义在于评估螺栓的强度和耐久性。
通过该试验可以确定螺栓在工作条件下所能承受的最大扭矩，从而确保螺栓在实际使用中不会发生破坏。
此外，该试验还可以用于比较不同材料和不同规格的螺栓的性能差异，为螺栓的设计和选型提供参考依据。
螺栓破坏扭矩试验是一种重要的力学试验方法，用于评估螺栓的强度和耐久性。
通过施加扭矩来模拟螺栓在使用过程中受到的力，可以确定螺栓的破坏扭矩，并为螺栓的设计和选型提供参考依据。
这一试验对于确保螺栓的可靠性和安全性具有重要意义。
螺钉断裂扭转角公式
螺钉断裂扭转角公式
螺钉断裂扭转角公式是用来描述螺钉在受力时的变形和破坏情况的。
它是通过对螺钉的力学性质进行分析和实验得出的，并被广泛应用于工程设计和材料科学领域。
螺钉断裂扭转角公式的推导过程相对复杂，涉及到力学、材料力学和强度学等多个学科的知识。
在这里，我将简要介绍一下螺钉断裂扭转角公式的基本原理和应用。
我们需要了解螺钉的基本结构。
螺钉通常由螺纹、头部和杆身三部分组成。
螺纹是螺钉最重要的部分，它能够提供螺钉与其他零件之间的连接力。
螺纹的形状和尺寸对螺钉的强度和扭转角有着重要的影响。
螺钉在使用过程中，常常承受着扭矩的作用。
当扭矩超过螺钉的扭转极限时，螺钉就会发生变形和破坏。
为了描述螺钉在受力时的扭转角，我们引入了螺钉断裂扭转角公式。
螺钉断裂扭转角公式可以用来计算螺钉在受力时的扭转角度。
它与螺钉的材料性质、几何形状和受力情况有关。
一般来说，螺钉的扭转角度与扭矩成正比，与螺钉的长度和半径成反比。
公式中的系数则是根据实验数据和理论分析得出的。
螺钉断裂扭转角公式在工程设计和材料科学中具有重要的应用价值。
通过对螺钉的扭转角进行预测和分析，可以帮助工程师选择合适的
螺钉材料和尺寸，以确保螺钉在使用过程中不会发生断裂和破坏。
螺钉断裂扭转角公式是一种重要的工程设计工具，可以帮助我们理解和预测螺钉在受力时的变形和破坏情况。
它的应用可以提高工程设计的安全性和可靠性，对于确保工程项目的顺利进行具有重要的意义。
钢结构螺栓扭矩标准
钢结构螺栓扭矩标准钢结构是建筑领域中常用的结构形式之一，而钢结构螺栓作为连接件，扮演着重要的角色。
螺栓的紧固对结构的安全性和稳定性至关重要，而螺栓扭矩则是保证螺栓紧固质量的重要参考依据之一。
扭矩标准的重要性螺栓连接是钢结构中常用的连接方式之一，通过施加扭矩来实现螺栓的紧固。
而螺栓扭矩标准的设定可以保证在不同工况下螺栓连接的稳固性和可靠性，从而确保整个钢结构的安全性。
若螺栓扭矩过小，则会导致螺栓连接松动，可能引发结构倾覆等严重后果；若螺栓扭矩过大，则会导致螺栓断裂或螺纹损坏，同样危及结构的安全性。
因此，制定合理的钢结构螺栓扭矩标准对于工程建设具有重要的意义。
钢结构螺栓扭矩标准的制定钢结构螺栓扭矩标准的制定通常由国家标准化机构或相关行业协会负责，其制定依据包括钢结构的设计规范、螺栓材料性能参数、结构工况等因素。
在制定螺栓扭矩标准时，需要充分考虑结构的受力情况、使用环境、螺栓规格等多方面因素，从而确定合适的扭矩数值范围。
一般来说，螺栓扭矩标准通常由最小扭矩、最大扭矩和允许偏差范围等指标构成。
最小扭矩是确保螺栓有足够的紧固力以支撑工作荷载的最小数值；最大扭矩则是避免螺栓由于过大的扭矩而损坏的数值上限；允许偏差范围则是用于考虑施工过程中扭矩测量的精确度和螺栓紧固效果的变差情况。
现有的钢结构螺栓扭矩标准目前，我国制定的钢结构螺栓扭矩标准主要参考国际标准和建筑行业标准，经过本土化的改进和完善。
这些标准包括了不同规格、不同等级的螺栓在不同工况下的扭矩要求，以及扭矩的测量方法、设备等内容。
工程实践表明，遵循规范要求进行螺栓紧固，可以有效提升钢结构的抗震性和稳定性。
结语钢结构螺栓扭矩标准作为保证结构安全性的重要依据，其合理制定和严格执行对于钢结构工程的设计、施工和运行具有重要意义。
工程技术人员在实际操作中应该严格按照标准要求进行施工，确保螺栓连接的可靠性和稳定性，为工程安全提供有力保障。
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F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= T Bmin WPmin其中，WPmin=冗/16 d3lmin （抗扭截面系数，具体推导可参见材料力学）iBmi n=X • bminMBmi n —最小破坏扭矩T B—扭转强度ob —抗拉强度X —强度比T / O bdlmi n=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：obmi n=1000MPaiBmi n= X • bmi n=0.79 1000MPa=790MPa螺距P=1，则其小径为dlmin=d-1.0825P=10-1.0825=8.9175mm故MBmin= T3min WPmin=790MPa • /16 (180.34mm)3=109.942NmWPmin= TI/16 d3lmin= 冗/16 (8.9175mm)3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。
螺栓的机械性能解读
螺栓的机械性能解读“ 碳钢以及合金钢制造的螺栓，其性能等级可分为3.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、10.9、12.9级等多个级别。
由不锈钢制造的螺栓，其性能等级根据其材质钢类和组别有50、70、80等多个级别。
在不同的工况环境中选择合适的性能等级螺栓也是至关重要的，此刻小万将与您一起解读关于螺栓性能等级的基础知识。
”一、性能等级标记制度螺栓的性能等级是如何标记的？不同材质其标记是否存在区别?由碳钢、合金钢制造的螺栓其性能标记是由点隔开的两部分数字组成➢点左边的数字表示公称抗拉强度的1/100，公称抗拉强度用Rm表示。
➢点右边的数字表示公称屈服强度（下屈服强度ReL）或规定非比例延伸为0.2%的公称应力（RP0.2,公称）或规定非比例延伸0.004 8d的公称应力（RPf，公称）与公差抗拉强度（Rm，公称）比值的10倍。
以下一张图让您明白，碳钢螺栓螺钉各性能等级的由来。
若材料性能与8.8级相同，但实际承载能力有低于8.8级的紧固件，其性能等级应标记“08.8”由不锈钢材质制造的螺栓性能标记是由钢的组别和性能等级两部分组成➢第一部分：不锈钢的组别，由字母和数字组成。
字母：A-奥氏体钢C-马氏体钢F-铁素体钢数字：表示该类钢的化学成分范围。
➢第二部分：不锈钢的性能等级标记，由2-3个数字组成。
该数字表示紧固件抗拉强度的1/10。
举例：A2-70“A2”表示奥氏体不锈钢的A2组别。
“70”表示产品的性能等级，其最小抗拉强度为700MPa.关于不锈钢（奥氏体、马氏体、铁素体）螺栓机械性能可参考下表：注：含碳量低于0.03%的低碳奥氏体不锈钢可增加标记“L” ，如：A4-80L。
进行表面钝化处理，可增加标记：“P” ，如：A4-80P。
关于不锈钢螺栓更多机械性能数据请查阅相关标准且以标准为准。
二、材质与化学成分不同性能等级的螺栓其钢的化学成分、热处理工艺、回火温度在标准中做了相应的规定。
相关标准对于各个性能等级材料的化学成分做了极限规定，具体可参考以下列表。
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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
图1 破坏扭矩测试台架
注意事项：
(1)、如无特殊要求，台虎钳夹持长度应大于1d 的有效长度以上；
(2)、如需工装辅助，工装与样件有效配合长度也应为1d 以上，且头部不得受力；
(3)、拧断后测量最大扭矩，应符合标准要求；
(4)、查看断裂处，样件不得断裂在头部R 角及装夹位置，如是断裂在R 角处即为问题零件，断裂在装夹处则是装夹力度过大，螺纹可能已被破坏。
3测试曲线
某M6x45，8.8级螺栓的破坏扭矩测试曲线，标准要求≥13Nm，测试数值为14Nm，满足标准要求，从测试曲线来看，螺栓12 Nm就已经开始屈服，随后转动约150°断裂，螺栓在纯拧的状态，断裂角度一般都较小，如图2所示；而螺栓在实际使用过程中，是拉拧组合，主要以拉伸为主，该螺栓实际装配的屈服扭矩为13Nm，而实际装配的拧断扭矩为16 Nm，螺栓的从屈服到拧断的角度约800°，远高于拧断的角度，如图3所示。
图2 纯拧状态的螺栓（破坏扭矩）
图3 拉拧状态的螺栓（模拟装配曲线）
4 结论
1 螺栓的最小破坏扭矩可采用MBmin=τBmin·WPmin进行计算，计算的数值可作为参考。
2 硬度和抗拉强度关系参见DIN EN ISO18265。
3 破坏扭矩测试的螺栓为纯拧状态，受剪切力，正常装配的零件为拉拧组合，屈服至断裂角度一般远高于纯拧状态的零件，具体差异和螺栓长度有一定关系，装配的断裂扭矩也高于纯扭转的断裂扭矩。