螺纹紧固件残余预紧力计算
螺栓预紧力公式推导
螺栓预紧力公式推导螺栓的预紧力是指在装配时，通过给螺栓施加一定的扭矩或拉伸力，使其受到拉伸状态下的力，从而保证连接的紧固和牢固。
螺栓的预紧力可以通过以下公式来计算：Fp = K * T / (d * Ks)其中，Fp为预紧力，K是螺栓的摩擦系数，T是施加在螺栓上的扭矩，d是螺栓的直径，Ks是螺栓的拉伸系数。
推导过程如下：1. 根据力的平衡原理，螺栓受到的外部力等于预紧力，即Fp = F。
2. 根据力的平衡条件，F = μ*Fp，其中μ是螺栓和螺母之间的摩擦系数。
3. 对螺栓进行受力分析，根据胶结力学理论，可以得到螺栓的两端所受的力分别为Fp/2。
4. 对螺栓进行静力学分析，可以得到螺栓的受力情况为：Fp/2 = (π*d^2/4) * σ，其中σ是螺栓所受的应力。
5. 根据胶结力学理论，应力和应变之间的关系为：σ = E * ε，其中E是螺栓的弹性模量，ε是螺栓的相对变形。
6. 将上述两个公式结合，可以得到：Fp/2 = (π*d^2/4) * E * ε。
7. 根据胶结力学理论，相对变形和应变之间的关系为：ε = ΔL / L0，其中ΔL是螺栓的弹性变形，L0是螺栓的初始长度。
8. 弹性变形可以表示为：ΔL = α * L0 * T，其中α是螺栓的张力系数，T是施加在螺栓上的扭矩。
9. 将上述两个公式结合，可以得到：Fp/2 = (π*d^2/4) * E * α * L0 * T。
10. 最后，将Fp/2乘以2得到Fp，并整理公式，可以得到：Fp = (π*d^2/4) * E * α * L0 * T。
综上所述，就得到了螺栓预紧力的公式推导过程。
需要注意的是，公式中的一些参数如摩擦系数、拉伸系数和张力系数等需要根据具体情况确定。
预紧力紧固力计算-乌石化
2.查螺栓的屈服强度， 以60%~65%屈服强度 作为紧固扭矩。
2
预紧力、紧固力测算方法
螺栓预紧力F
垫片系数m 比压力y 垫片接触宽度N 基本密封宽度b。 垫片的有效密封宽度b
螺栓紧固力M(扭矩）
垫片压紧力作用中心圆 直径DG
以往做法是不计算，直接选 取螺栓屈服强度的60%作为 紧固力矩。
3
实际计算案例
3
实际计算案例（查表）
请注意！此方法仅适 用于管法兰预紧或螺 栓拆除，压力容器静 密封点应按照第一种 计算得出。
2
预紧力、紧固力测算方法
1.查GB150得垫片系数m和比压力y
2.查表求得垫片接触宽度N，计算基本密封宽度b。 3.确定垫片有效密封宽度b 4. 确定垫片压紧力中心作用圆直径DG 5. 计算工作前、工作时法兰压紧力F1、F2 6. 确定螺栓最终预紧力F 7. 计算螺栓紧固力（扭矩）M
3
实际计算案例
项目名称：新疆新峰股份有限公司40 万吨/年轻汽油醚化项目 设备名称：加氢蒸馏塔顶循环氢冷却 器(E-102) 工作压力:1.0MPa 工作温度:150摄氏度 管箱法兰： 法兰-FM400 -4.0 JB/T4703-2000 螺栓型号/数量: M24 /20个 螺栓材质:35CrMoA 垫片规格及材料:G33-400-4.0-4 JB/T4718-92 材质金属包垫
3
实际计算案例
工作前法兰垫片的压紧力：F1=3.14DGby （N） 工作时法兰垫片压紧力：F2=6.28DGbmPc （N） 介质压力：P=0.785 DG2Pc （N） 法兰垫片工作密封比压σ t=mp MPa DG---垫片压紧力作用中心圆直径 mm b---垫片有效密封宽度 mm y----垫片比压力MPa m----垫片系数 Pc----介质工作压力（计算压力）
螺丝预紧力和扭力计算公式
螺丝预紧力和扭力计算公式在工程领域中，螺丝是一种常用的连接元件，它通过受到预紧力和扭力的作用来连接两个或多个零件。
螺丝的预紧力和扭力是非常重要的参数，它们直接影响着螺丝的连接性能和使用寿命。
因此，正确计算螺丝的预紧力和扭力是非常重要的。
螺丝的预紧力是指在螺丝连接时，施加在螺丝上的力，它是通过螺丝的拉伸来实现的。
预紧力的大小直接影响着螺丝连接的紧固性能，过小的预紧力会导致螺丝连接松动，而过大的预紧力则会导致螺丝连接的零件受到过大的压力而损坏。
因此，正确计算螺丝的预紧力是非常重要的。
螺丝的扭力是指在螺丝连接时，施加在螺丝上的扭转力，它是通过螺丝的扭转来实现的。
扭力的大小直接影响着螺丝连接的紧固性能，过小的扭力会导致螺丝连接松动，而过大的扭力则会导致螺丝连接的零件受到过大的力而损坏。
因此，正确计算螺丝的扭力是非常重要的。
螺丝的预紧力和扭力计算公式是根据螺丝的材料、直径、螺距、螺纹形状等参数来确定的。
下面我们将介绍一些常用的螺丝预紧力和扭力计算公式。
首先是螺丝的预紧力计算公式。
螺丝的预紧力可以通过下面的公式来计算：Fp = As σp。
其中，Fp为螺丝的预紧力，As为螺丝的受力截面积，σp为螺丝的材料屈服强度。
螺丝的受力截面积可以通过螺丝的直径来计算，而螺丝的材料屈服强度可以通过螺丝的材料参数来确定。
通过这个公式，我们可以计算出螺丝的预紧力，从而保证螺丝连接的紧固性能。
接下来是螺丝的扭力计算公式。
螺丝的扭力可以通过下面的公式来计算：T = K F d。
其中，T为螺丝的扭力，K为螺丝的摩擦系数，F为螺丝的预紧力，d为螺丝的直径。
通过这个公式，我们可以计算出螺丝的扭力，从而保证螺丝连接的紧固性能。
除了上述的计算公式外，还有一些其他的因素需要考虑，比如螺丝的螺纹形状、螺距、材料弹性模量等。
这些因素都会对螺丝的预紧力和扭力产生影响，因此在实际应用中需要综合考虑这些因素来确定螺丝的预紧力和扭力。
在工程实践中，通常会根据螺丝的使用要求和工作环境来确定螺丝的预紧力和扭力。
高精度螺栓预紧力计算公式
高精度螺栓预紧力计算公式引言。
螺栓是一种常见的连接件，用于连接两个或多个零件。
在工程结构中，螺栓的预紧力是非常重要的，它可以保证连接的稳定性和安全性。
因此，准确计算螺栓的预紧力对于工程设计和施工非常关键。
本文将介绍高精度螺栓预紧力的计算公式，以及相关的计算方法和注意事项。
螺栓预紧力的重要性。
螺栓的预紧力是指在螺栓连接之前施加的力，用于使螺栓受到拉伸，从而产生摩擦力和剪切力，使连接更加牢固。
预紧力的大小直接影响螺栓连接的安全性和可靠性。
如果预紧力不足，螺栓可能松动或者产生相对滑移，从而导致连接失效；而如果预紧力过大，可能导致螺栓断裂或者连接件的变形。
因此，合理计算螺栓的预紧力对于确保连接的稳定性至关重要。
高精度螺栓预紧力计算公式。
高精度螺栓的预紧力可以通过以下公式计算：Fp = K × As ×σp。
其中，Fp为螺栓的预紧力，单位为牛顿（N）；K为螺栓的拉伸系数；As为螺栓的截面积，单位为平方米（m²）；σp为螺栓的许用应力，单位为帕斯卡（Pa）。
螺栓的拉伸系数K可以根据螺栓的材料和规格查阅相关的标准或者手册得到。
螺栓的截面积As可以通过螺栓的直径和材料的密度计算得到。
螺栓的许用应力σp是根据螺栓的材料和工作条件确定的，一般可以在相关的标准或者手册中找到。
计算方法和注意事项。
在计算螺栓的预紧力时，需要注意以下几点：1. 确定螺栓的材料和规格，查阅相关的标准或者手册，获取螺栓的拉伸系数K和许用应力σp的数值。
2. 计算螺栓的截面积As，一般可以通过下面的公式计算：As = π× (d/2)²。
其中，d为螺栓的直径，π为圆周率。
需要注意的是，螺栓的直径一般是指螺纹直径，而不是螺栓头的直径。
3. 将获得的K、As和σp代入公式Fp = K × As ×σp中，即可得到螺栓的预紧力Fp的数值。
4. 在实际计算中，需要考虑螺栓的工作条件和环境，比如温度、振动、腐蚀等因素，这些因素可能会影响螺栓的预紧力。
螺钉预紧力计算
0.8
橡胶
0.9
#N/A
N mm
mm
④在高温工作下的紧螺栓连接
3 螺纹紧固件的材料、性能等级和许用应力
松螺栓联接时， 取：[s]=ss/S， S=1.2～1.7。
许用应力及 安全 系数 被联接件材
料 钢
铸铁
许用剪切和挤压应力及安全系数
剪切
挤压
许用应力
S
许用应力
[t]=σs /S
2.5
[σp]=σs /S
2 ①不受工作载荷的紧螺栓连接
5.153
σe 预紧力F
351 13217.89
校核的目的与安全系数对比
S=σs/[σ]
②受横向工作载荷的紧螺栓连接
挤压强度条件σp 剪切强度条件τ 螺栓所受工作剪力Fs 螺栓抗剪面直径（螺栓光杆直径）d0 螺栓抗剪面数目 螺栓杆与孔壁接触受压的最小长度
[σp] [τ]
例如：M6 12.9级 抗拉强度极限sb /MPa 屈服强度极限ss /MPa
1 松螺栓连接，只有在承受载荷时才受力；
σ=4F/3.14*d1*d1≤[σ]=σs /S F=σs /s*3.14*d1*d1/4
1200 1080
635.2941176 13242.34126
所承受的工作载荷F 螺纹小径d1 mm
σp=Fs/(d0*h)≤[σp] τ=4Fs/（3.14*d0*d0*m）
③受轴向工作载荷的螺栓连接
总拉力F0
F0=F11+F
F0=F+（C1/C1+C2)*F
预紧力F1剩余预紧力F11Fra bibliotek工作拉力F
螺栓的相对刚度
垫片材料（被连接件为钢铁时）
螺母螺栓预紧力矩(预紧力)计算工具
4.8
5.6
320
300
螺纹公称直径d/mm 公称应力截面积As/mm2
螺纹公称直径d/mm 公称应力截面积As/mm2
As查表：
3
3.5
4
5
5.03 6.78 8.78 14.2
16
18
20
22
157
192
245
Hale Waihona Puke 303参数 k σs
σ0（0.5-0.7) As p0
公称直径mm
预紧力矩Mt （N.m)
640
720
900 1080
7
8
10
12
14
28.9
36.6
58 84.3
115
27
30
33
36
459
561
694
817
K值查表：(K值计算公式略)
摩擦表面状况
精加工表面
一般加工表面
表面氧化 镀锌 干燥的粗加工表面
K值
有润滑 无润滑
0.1 0.12
0.13~0.1 0.18~0.2
5
1
0.2 0.24
0.18 0.22
0.26~0.3 0.26~0.3
螺纹性能等级 σs 或σ0.2N/mm2
3.6
4.6
180
240
σs查表：
螺栓预紧力矩的计算方法
Mt＝K×P0×d×10－3 N.m P0：预紧力 K:拧紧力系数 d：螺纹公称直径 P0＝σ0×As As也可由下面表查出 As＝π×ds2/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径 ds＝（d2＋d3）/2 d3= d1－H/6 H：螺纹牙的 公称工作高度
螺纹预紧力计算
最小的预紧力：10=0.22×0.01×F
得出F=4545.45N 同理可得最大的力：F=7954.55N
拧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栓杆伸长，第二部分为螺纹副摩擦，约占40%，第三部分为支撑面摩擦，越占50%，后两项约占90%，计算公式为:
A1：螺栓危险剖面面积（M6 =20.1mm^2 GB/T 16823.1-1997）
T=KFd
T:拧紧螺母的力矩
K:扭矩系数（近似取0.2） F:预紧力 d: Nhomakorabea栓大径
备注：一般联接用钢制螺栓联接推荐按下列关系确定
碳素钢：F<=(0.6~0.7) Os A1
合金钢：F<=(0.5~0.6) Os A1
Os：螺栓材料的屈服极限（4.8级屈服=320Mpa GB/T3098.1-2000）
预紧力计算公式
预紧力计算公式
1 预紧力介绍
预紧力是指在紧固件安装到孔（或孔和板之间）之前强行将螺栓或螺钉转动一定距离以获得的力称为预紧力，预紧力证明了螺栓和螺母的扭矩。
2 预紧力的意义
预紧力的主要作用是紧固件和紧固孔之间的初始接触面积，以防止因温度变化而产生的紧固件松动，随温度变化而改变的位移，液压支撑的时间变化，而预紧力可以保持紧固件和孔（或板）间的初始接触面积，更好地维持刚性和稳定。
3 预紧力计算公式
由于载荷位移关系（根据Hooke定律），预紧力可以通过其与松弛距离成正比，即T=K·L，其中T表示预紧力，K是刚度系数，L表示松弛距离。
K值有很多不同的测定方法，具体取决于不同的紧固件，存在一定的差异。
4 结论
从上述可以看出，预紧解的作用很大，其计算的结果也很重要，因为它能有效地维持刚性和稳定。
此外，预紧力还必须根据具体问题的不同而测定，并且要考虑紧固件的材料、形状、尺寸等因素。
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承受轴向拉伸工作载荷F后，由于螺栓和被联接件的弹性变形，螺栓所受的总拉力F2并不等于预紧力F0和工作拉力F之和（即F2工FO+F）。
根据理论分析，螺栓的总拉力F2除了与预紧力F0、工作拉力F有关外，还受到螺栓刚度Cb及被联接件刚度Cm等因素的影响。
看图哈。
图1）表示螺母刚好拧到与被联接件接触，但尚未拧紧。
此时螺栓与被联接件都不受力。
图2）表示螺母已拧紧，但尚未承受工作载荷。
此时螺栓承受预紧力F0,其伸长量为入b。
同时，被
联接件的压缩量为入m
图3）表示已承受工作载荷F。
此时，螺栓因拉力由F0增至F2而继续伸长，其伸长增量为△入，其总伸长量为入b+ △入。
根据变形协调条件，此时被联接件压缩变形的减小量也为△入，总压缩量为入m'=入m- △入。
同时被联接件的压缩力由F0减至F1。
F1称为残余预紧力。