螺栓最大扭紧力矩计算
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。
螺栓拧紧扭矩
螺栓拧紧扭矩
首先明确的一点是，螺栓紧固时并不是越紧越好。
因为螺栓也是有一定的屈服强度的，一旦超过这个强度，螺栓不仅起不到紧固的作用，反而容易滑丝甚至断裂，对于零件也会造成一定的变形损坏。
松紧有度，才能保护好螺栓，最大限度的起到紧固作用，以后拆卸也方便。
螺栓拧紧力矩的计算方式
拧紧力矩的计算，有一个简单的公式：T=KFd(N.mm)。
T即拧紧力矩；
K为拧紧力系数，这个是一个均可选的参数，对于一般加工表面，有润滑装配的K取0.13~0.15，无润滑装配的可取0.18~0.21；d即螺纹的公称直径，比如M12的螺栓，d=12；F是预紧力，对碳素钢螺栓F=(0.6~0.7)σA;合金钢螺栓F=(0.5~0.6)σA;，σ为螺栓的屈服点，A=π/16*(d2+d3)2,d2为螺纹中经,d3=d1-H/6;d1是小径,H 是螺纹原始三角形高度;H值根据不同螺纹可以算出来的,大概是
0.87倍的螺距P。
螺栓拧紧力矩的计算公式
用力矩扳手正规测定拧紧力矩螺栓规格dmm3螺距pmm05计算拧紧力矩tnm04屈服强度ssmpa205螺距粗牙m5m6m8m10m12m14m16m18m20m24m27m30m33m36m39m42m48m52m56m60m64m68m72m76m8008112515175222525333535444555555566666螺栓公称应力截面积asmm?50外螺纹小径d1mm2459外螺纹中径d2mm2675螺纹原始三角形高度hmm计算直径d3mm08tnm06tnm0433238703022螺纹规格细牙0751125151515222233334444444444050751125125125151515152222333333333305075111111115
1.299
8.160
35.6
26.72
螺纹规格
细牙 /
0.75 1 1.25 1.5 1.5 1.5 2 2 2 2 (3) (3) 3 3 (4) (4) (4) 4 4 4 4 4 4 4
/
（0.5） 0.75 1 1.25 1.25 1.25 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
用力矩扳手正规测定拧紧力矩
螺栓规格 d mm 10 螺距 P mm 1.5 计算拧紧力矩 T N·m 44.5 屈服强度 ss MPa 640 螺距 粗牙 M5 M6 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M24 M27 M30 M33 M36 M39 M42 M48 M52 M56 M60 M64 M68 M72 M76 M80 0.8 1 1.25 1.5 1.75 2 2 2.5 2.5 3 3 3.5 3.5 4 4 4.5 5 5 5.5 (5.5) 6 6 6 6 6 螺栓公称应 力截面积 As mm² 58.0 外螺纹小径 d1 mm 8.376 外螺纹中径 d2 mm 9.026 螺纹原始三 角形高度 H mm 计算直径 d3 mm 0.8*T N·m 0.6*T N·m
螺栓最大扭紧力矩计算
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T＝KFd×10-3（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，K＝0.15～0.2，加润滑油的可达0.12。
根据《机械设计》（濮良贵主编）建议，按K＝0.2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≤（0.6～0.7）σs A1；不锈钢螺栓：F≤（0.5～0.6）σs A1，即F≤K1σs A1，螺栓K1取0.6,不锈钢螺栓K1取0.5。
1）σs——对应等级螺栓的材料屈服极限（MPa）（需查表）2）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A1＝1/4×π×d12故F≤K1σs A1＝K1σs×1/4×π×d12 （ N）3. d——螺栓螺纹外径（mm）由以上分析，综合得T=KFd×10-3≤K×（K1×σs×1/4×π×d12）×d×10-3＝1/4×K×K1×σs×π×10-3×d12×d（N.m）即螺栓最大扭紧力矩T max=1/4×K×K1×σs×π×10-3×d12×d（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。
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。
螺栓拧紧力矩及载荷计算公式
螺栓规格d
mm
根据预紧力计算扭矩
外螺纹中径 d2
mm
螺纹原始三角形高度H mm
计算直径
d 3 mm
被联接件或垫圈孔径d 0 mm
拧紧力矩 T N·m
计算预紧力F'/N
螺纹原始三角形高度H mm
外螺纹小
径d1
mm
计算螺纹
副当量摩
擦角ρ'
外螺纹中径
d2/mm
,T min ,T s 三项为根据
夹紧范围齿带厚度 D t mm mm 8～12 10～16 12～22 16～27 23～35 30～45 32～50 40～60 0.4～0.6 拧紧扭矩 N·m max 2 保证扭矩 N·m max 2.4 密封压力 Mpa 1.4 0.7 50～70 0.5～1.5 3 60～80 70～90 80～100 90～110 100～120 110～120 120～140 130～150 140～160 8～10 根据管接头结构 10～12 、软管材料、密封介质及其压力0.6 12～16 确定，并不大于 16～25 保证扭矩 19～29 3.6 0.3 B型为6 C型为2.6 计算预紧力已知预紧力 N N 1747.15544 10000 计算扭矩T0 N·m 28.61794596 M 2M t r Q t 0.15 d 按右边公式计算已知Q（kN）计算M（N·m）已知M （N·m）计算Q（kN） 169.83708 220.000004 90 69.4788043
轴向力Q M 旋紧力矩 d 螺栓直径 t 螺距μ 摩擦系数 r=d/2 Nm mm mm 螺纹和螺母之间的摩擦系数μ =0.15。
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。
拧紧力矩的计算方法
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， KND —螺栓公称螺纹直径， mm代：也可以由下表查岀 d s :螺纹部分危险剖⾯的计算直径 d 3 =d i -H /6 H :螺纹⽛的公称⼯作⾼度0 ?:螺栓材料的屈服极限3. 紧固⼒P —般在设计上选取螺栓屈服强度（T s 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:M =0.2 PD6. VDI 2230中的拧紧⼒矩计算⽅法 M A =F M (0.16 ⼙ +0.58 d 2 '甩 +P = A sA s =兀 Xd ；/4d s = (d 2+d 3 y 2 G 0 = (0.5?0.7 ￥ b s式中：F M :装配预紧⼒ d 2:外螺纹基本中径D Km :螺栓头部下⾯的摩擦直径P:螺距巴:螺栓螺纹摩擦系数⽐:螺栓头⽀承⾯摩擦系数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F M 计算公式为:F M ⼆ V R p0.2 A o式中:V :拧紧过程中屈服点应⼒的利⽤因数，⼀般V =0.9R po.2 :屈服强度 A o ：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。
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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T＝KFd×10-3（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，K＝0.15～0.2，加润滑油的可达0.12。
根据《机械设计》（濮良贵主编）建议，按K＝0.2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≤（0.6～0.7）σs A1；
不锈钢螺栓：F≤（0.5～0.6）σs A1，
即F≤K1σs A1，螺栓K1取0.6,不锈钢螺栓K1取0.5。
1）σs——对应等级螺栓的材料屈服极限（MPa）（需查表）
2）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
A1＝1/4×π×d12
故F≤K1σs A1
＝K1σs×1/4×π×d12 （ N）
3. d——螺栓螺纹外径（mm）
由以上分析，综合得
T=KFd×10-3
≤K×（K1×σs×1/4×π×d12）×d×10-3
＝1/4×K×K1×σs×π×10-3×d12×d（N.m）
即螺栓最大扭紧力矩T max=1/4×K×K1×σs×π×10-3×d12×d（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：
注：P——螺距
根据螺栓最大扭紧力矩T max计算公式，分别计算出不同规格螺栓最大扭紧力矩值T max。
以下列出常用的T max供设计使用。
（注：对于细牙螺栓，选用细牙螺栓优选规格计算。
）
四、参考文献
[1] 《机械设计手册（新版）第2卷》．王文斌主编——北京：机械工业出版社，2006
年4月第3版。
[2] 《机械设计》．刘迎春主编——北京：高等教育出版社，2004年4月第1版。
[3] 《机械设计》．濮良贵主编——北京：高等教育出版社，1996年5月第6版。