螺栓拧紧力矩 各截面积计算小软件(Excel版)
螺栓拧紧力矩计算
螺栓拧紧力矩计算书一．有关计算参数：螺栓规格d mm螺距P ｍｍ螺纹原始三角形高度Ｈmｍ外螺纹中径d2 mｍ外螺纹小径d1 mm计算直径d３mm螺栓公称应力截面积As ｍm2螺栓材料屈服强度MＰａs计算拧紧力矩T Ｎｍ二．计算内容:根据规定,所需计算ＤN300及以上接管法兰所配螺栓拧紧力矩，故记录有关法兰如下:根据管法兰有关原则,ＤN６00所配螺栓为Ｍ33DN８00、DN９０0、DN12０0所配螺栓为Ｍ39DN1400、DN1600所配螺栓为M45三．计算过程:螺栓规格ｄd=33螺距 P P=3.5螺纹原始三角形高度Ｈ 031.35.3866.0866.0=⨯=⨯=P H 外螺纹小径d121.29031.3852338521=⨯⨯-=⨯⨯-=H d d外螺纹中径 d273.30031.3832338322=⨯⨯-=⨯⨯-=H d d计算直径 d ３7.28031.36121.296113=⨯-=⨯-=H d d螺栓公称应力截面积As14.69327.2873.30414.3242232=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯∏=d d A s螺栓材料屈服强度s σ 114 计算拧紧力矩 T91.31210003314.69311412.012.0=÷⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=d A T S S σ一般取计算值旳０．8倍左右作为实际应用旳拧紧力矩值 故Nm T T 3.25091.3128.08.0=⨯=⨯=螺栓规格 ｄ d=39 螺距 P P=4螺纹原始三角形高度H 46.34866.0866.0=⨯=⨯=P H 外螺纹小径d１67.3446.3852398521=⨯⨯-=⨯⨯-=H d d外螺纹中径 ｄ２4.3646.3832398322=⨯⨯-=⨯⨯-=H d d计算直径 ｄ 31.3446.36167.346113=⨯-=⨯-=H d d螺栓公称应力截面积As75.97521.344.26414.3242232=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯∏=d d A s螺栓材料屈服强度s σ 1１4 计算拧紧力矩 Ｔ58.52010003975.97511412.012.0=÷⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=d A T S S σ一般取计算值旳0.８倍左右作为实际应用旳拧紧力矩值 故Nm T T 5.41658.5208.08.0=⨯=⨯=螺栓规格 d d=45 螺距 P P=4.5螺纹原始三角形高度Ｈ 89.35.4866.0866.0=⨯=⨯=P H 外螺纹小径d113.4089.3852458521=⨯⨯-=⨯⨯-=H d d外螺纹中径 d21.4289.3832458322=⨯⨯-=⨯⨯-=H d d计算直径 d ３48.3989.36113.406113=⨯-=⨯-=H d d螺栓公称应力截面积As1306248.391.42414.3242232=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯∏=d d A s螺栓材料屈服强度σ11４s计算拧紧力矩Tσ=⨯⨯⨯⨯=dTA÷⨯⨯1000803.98 .0=45121306.011412SS一般取计算值旳0.8倍左右作为实际应用旳拧紧力矩值故Nm⨯8.0==⨯=T8.0T2.80364398.四。
螺栓拧紧力矩计算(含不锈钢)
（MPa）
500 700 800
降服强度δ
s
（MPa）
210 450 600
螺栓拧紧力矩的计算 螺栓规格 d （mm） 螺距 P （mm） 螺纹原始三角形高度 H （mm） 外螺纹小径 d1 （mm） 外螺纹中经 d2 （mm） 计算直径 d3 （mm） 螺栓公称应力截面积 As （mm2） 性能等级 材料公称抗拉强度 δ b （Mpa） 材料的屈服比值 材料屈服强度 δ s （Mpa） 拧紧力系数 K 计算拧紧力 T计 （N·m） 实际使用保险系数 实际使用拧紧力矩 T实 （N·m）
33 3.5 3.031 29.21125 30.72675 28.70608333 693.2063543 4.8 400 0.8 320 0.12 878.4310922 0般加工表面 氧化表面 镀锌 干燥的粗加工表面
奥氏 类别 奥氏体
K值 有润滑 0.1 0.13～0.15 0.2 0.18 无润滑 0.12 0.18～021 0.24 0.22 0.26～0.3 奥氏体不锈钢螺栓、螺钉、螺柱的机械性能 特性 软 冷加工 高强度 组别 A1、A2 A2、A4 A4 性能等级 50 70 80 螺纹直径 ≤M39 ≤M24 ≤M24 抗拉强度δ
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。
螺栓扭矩计算小软件
a Result: Maximum allowable torque based upon minimum bolt load of 3 methods.
Applicable Load (N) Torque (N.M) Fi T 5088.7479 0.2
Step 3: If there are any thermal effects in the assembly a temperature correction factor may need to be applied to the proof or yield strength. Step 4: Use this torque as a conservative value. Step 5: If higher torque is required, conduct torque tests and evaluate hardware for yield.
P
s
= 0 . 577
S A F
t s
s
P
i
= 0 .577
பைடு நூலகம்
S A F
i i
s
P t = S tA t / F s
T = KFiDb
of 3 methods.
re correction factor
ate hardware for yield.
Shear Area, nut (mm2) Tensile Load, nut (N) Ai Pi 5761.1558 604397.6152
a Method 3: Maximum bolt load based on tensile failure of bolt .
Tensile stress area, bolt Tensile load, bolt (N) At Pt 27.9881 5088.75
螺栓的锁紧力矩研究和计算方法
•返冋上层按下列公式确定最小破坏扭矩：“3” = fBtnia ■ 式中・叽=兀/16 •圮i・rT=X * a j其中‘M血》, lit小破坏扭矩（见表2）tT B—扭转强度；Wp——抗扭截面模数｝d唤一外螺纹小径最小值，%—抗拉强度IX——强度比r/a k（见表1）.表1强度比X表2量小破坏扭矩手握扳手拧紧螺丝，手到螺丝的距离X所用的力就是锁紧力矩。
ASME标准接口螺纹G1”表示是1英寸的管螺纹，表示螺纹的内孔通径的公称尺寸是1英寸（25.4毫米）两个点是英寸的代号。
管螺纹是位于管壁上用于连接的螺纹，有55度非密封管螺纹和55度密封管螺纹。
主要用來进行管道的连接，使其内外螺纹的配合紧密，有直管和锥管两种。
常见的管螺纹主要包括以下儿种：NPT、PT、G等。
1）N PT是National （American） Pipe Thread的缩写，属于美国标准的60度椎管螺纹,用于北美地区，国标查阅GB/T12716-1991o2）P T （BSPT）是Pipe Thread的缩写，是55度密封圆锥管螺纹，属于惠氏螺纹家族，多用于欧洲及英联邦国家,常用于水及煤气管行业，锥度1:16,国标査阅GB/T7306-2000。
国内叫法为 ZG.。
3）G是55度非密封管螺纹，属惠氏螺纹家族。
标记为G代表圆柱螺纹。
国标査阅GB/T7307-2001□UNF是United Fine Thread,即英制细牙螺纹。
UNC：统一粗牙螺纹螺纹联接的拧紧力矩计算M t=K XPoXdX 1O~3 N.mK:拧紧力系数d：螺纹公称直径P。
：预紧力PjhOoXd As也町由下面表查出A,=n xd?/4 山螺纹部分危险剖面的计算直径4= （d2+d3）/2 d尸di-H/6 H：螺纹牙的公称工作高度% =（05〜07） Q 6 ——螺栓材料的屈服极限N/mm‘ （与强度等级相关，材质决定）K值査表：（K值计算公式略）CT S査表:A$査表:通过计算得到螺栓联接拧紧力矩如下表所示:钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8. 5.6、6.8、8.8、98、10.9, 12.9等10余个等级，其中8.8 级及以上螺栓材质为低碳介金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，芷余通称为普通螺栓。
螺栓拧紧力矩表
螺栓拧紧力矩标准M6~M24螺钉或螺母的拧紧力矩（操作者参考）未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩)未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩)公制螺栓扭紧力矩Q/STB 12.521.5-2000范围：本标准适用于机械性能10.9级，规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩，对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓，本标准不适用。
★对于设计图纸有明确力矩要求的，应按图纸要求执行。
套管螺母紧固力矩Q/STB B07833-1998材料HPb63-3Y2直通式压注油杯Q/STB B07020-1998（螺纹M6、M8*1、M10*1）紧固力矩：0.3-0.5Kg.m。
安全阀Q/STB B07029-1998（螺纹R1/8）紧固力矩：2.9-4.9Nm。
通气塞Q/STB B07030-1998 （螺纹R1/4）紧固力矩：2.94-5.88Nm。
螺塞Q/STB B07040-1998（公称直径08-10螺距1.25，12-36螺距1.5）螺栓（排气）Q/STB B07060-1998（M12*1.5）紧固力矩：58.8-78.4N.m。
软管（锥形密封）Q/STB B07100-1998软管（锥形密封）Q/STB B07123-1998（接头部螺母拧紧力矩）螺母（球头式管接头用）Q/STB B07201-1998 拧紧力矩：N.m 材料：（Q235）管接头螺母Q/STB B07202-1998拧紧力矩（Q235 / HPb 59-1）铰接螺栓Q/STB B07206-1998拧紧力矩（Q235）球头式端直通接头Q/STB B07211-1998 拧紧力矩（Q235 HPb 60-1 ）表中拧紧力矩适用于钢制接头管接头Q/STB B07212-1998紧固力矩（区分代号为5、7的件材料Q235）套管螺母Q/STB B07221-1998拧紧力矩（材料Q235）管接头Q/STB B07230-1998拧入紧固力矩（Q235）弯头（带座）Q/STB B07235-1998 、B07236-1998 拧紧力矩喉箍Q/STB B07281-1998拧紧力矩U形管夹及座Q/STB B07283-1998螺母的紧固力矩（区分代号2、3使用）管夹Q/STB B07289-1998(有效紧固直径φ25-φ232) 紧固力矩：8.8±05Nm套管接头Q/STB B07290-1998套管螺母Q/STB B07833-1998软管（空调器用）Q/STB B09488-1998。
螺纹连接扭矩计算EXCEL表
数参见《有色金属螺栓螺母螺纹紧固扭矩系数计算》取不同强度等级下的平均扭矩系 ：GB/T16823.2-1997，标准中式8：Tfy=KFfyd,Ffy经过计算，可推导为Ffy=σ yAs,式7 确定出螺纹材料的屈服强度（如铝材或铜材）就可以计算出螺纹的最小破坏扭矩。
最小破坏扭矩T 3.434688 6.478632 6.478632 7.052688 8.661492 3.966534 4.598478 4.73355 6.225372 6.599232 7.482024 8.338944 11.5656 11.5656 17.122944 21.028896 9.630192 11.164464 11.952096 15.114336 16.022016 18.165312 16.5184 22.91 22.91 33.9184 41.6556 19.0762 22.1154 23.6756 29.9396 31.7376 35.9832
计算说明：性能等级，屈服强度σ ，螺纹部分有效面积 As，扭矩系数参见《有色金属螺栓螺母螺纹紧固扭矩系 数，最小破坏扭矩T, 可通过公式：T=K*σ *As*d 推导计算 参考标准：GB/T16823.2-1997，标准中式8：Tfy=KFf 分母近似为1，所以可得出T=K*σ *As*d ；结论：从公式看出，需确定出螺纹材料的屈服强度（如铝材或铜材
屈服强度σ 160 340 340 340 540 230 205 250 290 380 440 160 250 250 340 540 230 205 260 290 380 440 160 250 250 340 540 230 205 260 290 380 440
螺距p 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
不锈钢或碳钢螺栓拧紧力矩计算
计算直径d3=d1-H/6(mm) 8.15975 螺栓公称应力截面积As=π /4×[(d2+d3）/2]²(mm²)57.9607518 计算拧紧力矩M=KPD=0.2×σ s×As×d/1000(Nm) 81.1450525 0.8M(Nm) 64.916042 0.6M(Nm) 48.6870315 通常取计算值的0.8倍左右作为实际应用的扭力矩值 Mt=K×P0×d×10-³Nm K:拧紧力系数 d：螺纹公称直径 P0：预紧力 P0=σ 0×As As可由下表查出 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 σ s查表： 螺栓性能等级 σ s或σ 0.2(N/mm²) As查表： 螺纹公称直径d(mm) 公称应力截面积As(mm²) 0.18~0.21 0.2 0.24 0.18 0.22 0.26~0.3
3.6 180
4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 240 320 300 400 480
3 5.03
3.5 4 5 6 6.78 8.78 14.2 20.1
7 29
8.8 9.8 11 13 640 720 900 ###
8 37
10 58
12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 84 115 157 192 245 303 353 459 561 694 817
不锈钢或碳钢螺栓拧紧力矩计算 项目 螺纹规格d(mm) 螺距p(mm) σ s（Mpa)(查下表可得） 系数K(查下表可得） 螺纹小径d1=d-2×5/8H=d-1.0825p(mm) 螺纹中径d2=d-2×3/8H=d-0.6495p(mm) 螺纹原始三角形高度������ (mm)
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12.9
64 98 135 190 260 330 490 660 900 1,150 1,500 1,850 2,300 2,800 3,600 4,500 5,550 6,700
39,500 54,500 66,000 85,000 106,000 122,000 161,000 196,000 244,000 287,000 345,000 395,000 462,000 520,000 624,000 719,000 841,000 951,000
105 155 215 305 415 530 780 1,050 1,450 1,850 2,400 2,950 3,700 4,450 5,750 7,150 8,900 10,700
52,500 72,500 91,000 117,000 146,000 168,000 222,000 269,000 326,000 382,000 460,000 526,000 616,000 693,000 832,000 959,000 1,121,000 1,268,000
200 310 430 610 820 1,050 1,550 2,100 2,700 3,450 4,500 5,550 6,950 8,400 10,800 13,400 16,700 21,100
90,500 125,000 152,000 195,000 244,000 281,000 369,000 449,000 550,000 645,000 775,000 888,000 1,050,000 1,150,000 1,403,000 1,618,000 1,892,000 2,140,000
螺纹联接件常用材料及机械性能 sb MPa 钢号 10 Q235-A 35 45 40Cr 335~400 375~460 530 600 980
螺纹联接件对应强度等级的机械性能 等级 3.6 4.8 5.6 8.8 10.9 sb MPa 300 400 500 800 1040
说明
该底色为输入数据 该底色为输出数据
12.9 Ma（Nm） 0.6 1.4 2.2 3.4 5.1 10 18 43 84 145
235 365 500 710 960 1,220 1,800 2,450 3,250 4,150 5,400 6,650 8,350 10,100 12,900 16,100 20,000 24,100
内六角 螺 栓 S(mm) 1.5 2 2.25 3 4 5 6 8 10
外六角 螺 栓 S(mm) 4 5 5.5 6 7 8、9 10 13、14 15、17 19、21
螺栓直径 M(mm) M2 M2.5 M3 M3.5 M4 M5 M6 M8 M10 M12 Fv(N) 255 485 630 850 1,100 1,800 2,550 4,650 7,400 10,800
135 210 300 425 580 730 1,100 1,450 1,900 2,450 3,200 3,950 4,950 5,950 7,650 9,550 11,900 14,300
77,500 107,000 129,000 166,000 208,000 240,000 316,000 384,000 458,000 537,000 646,000 740,000 867,000 974,000 1,169,000 1,349,000 1,576,000 1,784,000
22、 24、26 27 30 32 36 41 46 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 M42 M45 M48 M52 M56 M60 M64
14,800 20,400 24,800 31,900 39,900 45,900 80,500 73,500 91,500 107,000 129,000 148,000 173,000 195,000 234,000 270,000 315,000 357,000
的机械性能
牛顿米 N.m
英尺磅 Fb 1 0.73756
螺栓标准扭矩及预紧力速查表 DIN267性能等级(螺栓强度等级) 5.6 6.9 Ma（Nm） 0.15 0.35 0.62 0.95 1.4 2.8 4.8 12 23 40 Fv(N) 710 1,310 1,700 2,250 2,900 4,800 6,750 12,400 19,700 28,800 Ma（Nm） 0.3 0.71 0.99 1.5 2.3 4.5 7.7 19 37 65 Fv(N) 835 1,550 2,250 3,000 3,900 6,400 9,000 16,500 26,300 38,400
3.6 Ma（Nm） 0.1 0.26 0.37 0.57 0.85 1.7 2.9 7 14 24
螺栓标准扭矩及预 DIN 5.6 Fv(N) 345 655 1,050 1,400 1,850 3,000 4,200 7,750 12,300 18,000
12 14 17 19 22 27 32 36 41 46
用力矩扳手正规测定拧紧力矩 螺栓规格 d mm 14 螺纹规格 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M24 M27 M30 M33 M36 M39 M42 M48 M52 M56 M60 M64 M68 M72 M76 M80 螺距 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, 螺距 P mm 计算拧紧力 矩 T Nm 1.5 150.65 ss MPa 螺栓公称应力截 外螺纹小径 d1 面积As mm mm2 720 124.5455449 12.37620237 外螺纹中径 d2 mm 13.02572142
1,0.75,(0.5) 1.25,1,0.75,(0.5) 1.5,1.25,1,(0.75),(0.5) 1.5,(1.25),1,(0.75),(0.5) 1.5,1,(0.75),(0.5) 2,1.5,1,(0.75),(0.5) 2,1.5,1,(0.75),(0.5) 2,1.5,1,(0.75) 2,1.5,1,(0.75) (3),2,1.5,1,(0.75) (3),2,1.5,(1),(0.75) 3,2,1.5,(1) 3,2,1.5,(1) (4),3,2,1.5,(1) (4),3,2,1.5,(1) (4),3,2,1.5,(1) 4,3,2,1.5,(1) 4,3,2,1.5,(1) 4,3,2,1.5,(1) 4,3,2,1.5,(1) 4,3,2,1.5,(1) 4,3,2,1.5,(1) 4,3,2,1.5,(1)
注：
S-内六角或外六方两平行边距离 Fv-螺栓预紧力 Ma-螺栓扭矩
螺纹原始三 计算直径 d3 角形高度H mm mm
0.8*T Nm
0.6*T Mm
预紧力Fv N
1.299038 12.159696
120.52
90.39
53803.675
械性能 ss MPa 205 235 315 355 785 通常取计算值的0.8倍 左右作为实际应用的拧 紧力矩值. ss MPa 180 320 300 640 900
39 59 81 115 155 200 295 395 540 690 900 1,100 1,400 1,700 2,150 2,700 3,350 4,000
24,700 34,000 41,300 53,000 66,500 76,500 100,000 122,000 153,000 179,000 215,000 247,000 289,000 325,000 390,000 450,000 525,000 595,000
8.8 Ma（Nm） 0.35 0.83 1.3 2 3 5.9 10 25 49 85 Fv(N) 1,170 2,180 3,150 4,250 5,750 9,400 13,200 24,300 38,700 56,500
10.9 Ma（Nm） 0.5 1.18 1.9 2.9 4.4 8.7 15 36 72 125 Fv(N) 1,415 2,620 3,800 5,100 6,700 11,000 15,500 28,400 45,200 66,000