常用螺栓屈服强度预紧力计算程序及对照表
螺栓紧固力矩表对照表
螺栓紧固力矩表对照表
螺栓紧固力矩表对照：
螺栓：由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。
这种连接形式称螺栓连接。
如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。
其中六角头是最常用的，一般沉头用在要求连接的地方。
高强螺栓紧固力矩是按如下公式计算：T=K*P*D，其中K是扭矩系数，P 是设计预拉力，D是公称直径。
K需要做扭矩系数试验，P根据螺栓的等级及保险系数计算。
螺栓预紧力目的
预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。
事实上，大量的试验和使用经验证明：较高的预紧力对连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的，特别对有密封要求的连接更为必要。
当然，俗话说得好，“物极必反”，过高的预紧力，如若控制不当或者偶然过载，也常会导致连接的失效。
因此，准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。
螺栓预紧力的计算
1螺栓的预紧力可按下式计算：P0—预紧力P0＝σ0×AsAs＝π×ds^2/4ds—螺纹部分危险剖面的计算直径2ds＝（d2＋d3）/2 d3= d1－H/6 H—螺纹牙的公称工作高度σ0 ＝（0.5～0.7）σsσs—螺栓材料的屈服极限kgf/mm^2 （与强度等级相关，材质决定）2 也可查表：螺栓性能等级的含义2007年11月23日星期五 14:29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、9.8、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合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
例如，性能等级4.6级的螺栓，其含义是：1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为0.6；3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为0.9；3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。
强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10）。
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）
螺栓规范扭矩及预紧力速查表
螺栓规范扭矩及预紧力速查表
背景
在机械加工和维修过程中，螺栓紧固要用到扭矩和预紧力的计算。
为了避免使用不恰当的扭矩和预紧力而导致机器故障，我们需要参考相关的规范和速查表。
相关规范
在国内，螺栓的扭矩和预紧力计算需参考以下规范：
- GB/T 3098.1-2010 机械性能的机械测试第1部分：试验机、测力机和冲击试验机术语、通用要求和试验方法
- GB/T 3098.8-2010 机械性能的机械试验螺栓的拉伸试验方法- JG/T 163-2013 十六类压力和钢制材料承插焊管压前螺栓连接技术条件
- HG/T -2009 压力管道用螺栓连接
速查表
下表展示了一些常用的螺栓对应的扭矩和预紧力值：
以上仅供参考，具体扭矩和预紧力值需参考相关规范和螺栓厂家提供的数据。
结论
在机械加工和维修中，使用正确的扭矩和预紧力可以确保机器的稳定性和安全性。
我们应该参考相关规范和速查表，选择合适的螺栓型号和对应的扭矩和预紧力值。
螺栓预紧力
8.8级螺栓预紧力最小抗拉强度σb800 MPa最小屈服强度σs640 MPa螺纹公称直径 d (mm)M 8M 10M 12M 16M 20M 24M 27M 30M 36M 42M 48M 56螺距p (mm) 1.25 1.5 1.752 2.533 3.54 4.55 5.5外螺纹中径d2 (mm)7.1889.02610.8614.718.3822.0525.0527.7333.439.0844.7552.43外螺纹小径d1 (mm) 6.6478.37610.1113.8317.2920.7523.7526.2131.6737.1342.5950.05螺纹原始三角形高度H=31/2/2*p mm 1.083 1.299 1.516 1.732 2.165 2.5982.5983.031 3.4643.897 4.33 4.763螺纹公称应力截面积As=(π/4)*(d1)2mm234.755.180.21150.3234.9338.2443.1539.6787.7108314241967螺栓预紧力最大值F0=0.75*σs*As kN16.6626.4538.572.16112.7162.4212.7259378.1519.7683.7944.2考虑载荷系数 0.75t 1.7 2.699 3.9287.36311.516.5721.726.4338.5853.0369.7796.35拧紧力矩系数取值k= 0.12扳手力矩N*m15.9931.7455.44138.5270.6467.6689.1932.41633261939386345 T=K*F0*d kg*m 1.632 3.239 5.65714.1427.6147.7170.3295.14166.7267.3401.9647.510.9级螺栓预紧力最小抗拉强度σb1000 MPa最小屈服强度σs900 MPa螺纹公称直径 d (mm)M 8M 10M 12M 16M 20M 24M 27M 30M 36M 42M 48M 56螺距p (mm) 1.25 1.5 1.752 2.533 3.54 4.55 5.5外螺纹中径d2 (mm)7.1889.02610.8614.718.3822.0525.0527.7333.439.0844.7552.43外螺纹小径d1 (mm) 6.6478.37610.1113.8317.2920.7523.7526.2131.6737.1342.5950.05螺纹原始三角形高度H=31/2/2*p mm 1.083 1.299 1.516 1.732 2.165 2.5982.5983.031 3.4643.897 4.334.763螺纹公称应力截面积As=(π/4)*(d1)2mm234.755.180.21150.3234.9338.2443.1539.6787.7108314241967螺栓预紧力最大值F0=0.75*σs*As kN23.4237.254.14101.5158.6228.3299.1364.2531.7730.8961.51328考虑载荷系数 0.75t 2.39 3.795 5.52410.3516.1823.330.5237.1754.2674.5798.11135.5拧紧力矩系数取值k= 0.12扳手力矩N*m22.4944.6377.96194.8380.5657.5969.113112297368355388923 T=K*F0*d kg*m 2.294 4.5557.95519.8838.8367.198.88133.8234.4375.9565.1910.512.9级螺栓预紧力最小抗拉强度σb1200 MPa最小屈服强度σs1080 MPa螺纹公称直径 d (mm)M 8M 10M 12M 16M 20M 24M 27M 30M 36M 42M 48M 56螺距p (mm) 1.25 1.5 1.752 2.533 3.54 4.55 5.5外螺纹中径d2 (mm)7.1889.02610.8614.718.3822.0525.0527.7333.439.0844.7552.43外螺纹小径d1 (mm) 6.6478.37610.1113.8317.2920.7523.7526.2131.6737.1342.5950.05螺纹原始三角形高度H=31/2/2*p mm 1.083 1.299 1.516 1.732 2.165 2.5982.598 3.031 3.464 3.897 4.334.763螺纹公称应力截面积As=(π/4)*(d1)2mm234.755.180.21150.3234.9338.2443.1539.6787.7108314241967螺栓预紧力最大值F0=0.75*σs*As kN28.1144.6364.97121.8190.3274358.9437.1638.187711541593考虑载荷系数 0.75t 2.868 4.555 6.62912.4319.4127.9636.6244.665.1189.49117.7162.6拧紧力矩系数取值k= 0.12扳手力矩N*m26.9853.5693.55233.8456.67891163157327564420664610707 T=K*F0*d kg*m 2.753 5.4659.54623.8646.5980.52118.7160.6281.3451678.21093。
常用高强度螺栓预紧力和拧紧扭矩
常用高强度螺栓预紧力和拧紧扭矩(参考)预紧力Fv(kN)及扭紧力矩MA(N·m)计算方式决定施工高强度螺栓扭矩：Ma=1.1 k Pv d式中： k---扭矩系数，此数据由高强度螺栓制造商提供或在安装前实验得到。
通常k=0.11-0.15,详细数据见供货商的质量报告。
Pv---高强度螺栓预拉力， [kN]；d---高强度螺栓直径，mm。
如何确定机螺丝的紧固力矩关于如何紧固螺栓和螺母的文章已经有很多，但如何恰当地紧固机螺丝（Machine Screws）的文章较少。
与如何确保螺栓和螺母的安全连接一样，在紧固机螺丝时，恰当地选择合适的拧紧力矩十分重要。
恰当的、安全的连接直接关系到装配后产品的质量好坏。
因此在紧固机螺丝时，我们应该计算一下合理的拧紧力矩。
紧固机螺丝的这些力矩与紧固螺栓、螺母的力矩相比起来要小得多。
1、机螺丝拧紧力矩的计算常用的计算螺纹紧固件拧紧力矩的公式为：T=D×K×P其中：T：力矩（牛顿?米/英寸?磅1Nm=9 in.1b）D：螺纹的外径（1mm=0.03937 in）K：螺母的摩擦系数（光杆螺栓 K=0.20 镀锌螺栓 K=0.22 上蜡或带润滑螺栓 K=0.10）P：夹紧力（一般是屈服点抗拉强度值的75%）1．1米制机螺丝米制机螺丝（Metric Machine Screws）有不同的强度等级，每个等级都有相应合适的拧紧力矩。
在ISO国际标准中来制机螺丝（Metric Machine Screws）有两个主要的强度等级：4.8级（类似SAE 60M）和8.8级（类似SAE 120M）。
强度等级4.8表示最小的抗拉强度是480MPa，这约等于每英寸70，000磅（即70，000 Psi）。
强度等级8.8表示最小的抗拉强度是880MPa，约等于每英寸127，000磅（127，000Psi）。
米制电镀锌机螺丝拧紧力矩见表1。
1.2 英制机螺丝对于英制机螺丝（Inch Machine Screws）也有不同的强度等级，每个等级都有相应合适的拧紧力矩。
常用螺栓屈服强度预紧力计算程序及对照表
168,300 100,980 908.8200 280,500 224,400 134,640 1211.7600 336,600
208,200 124,920 1236.7080 347,000 277,600 166,560 1648.9440 416,400
245,100 147,060 1588.2480 408,500 326,800 196,080 2117.6640 490,200
2.5286 5,268
4,260 2,556
3.8340 7,100 5,680 3,408
5.1120 8,520
6,030 3,618
6.5124 10,050 8,040 4,824
8.6832 12,060
10,980 6,588 15.8112 18,300 14,640 8,784 21.0816 21,960
287.9712 121,200 96,960 58,176
365.9904 141,200 112,960 67,776
535.3776 183,600 146,880 88,128
727.0560 224,400 179,520 107,712
989.3664 277,600 222,080 133,248
90,900 54,540 359.9640 151,500 121,200 72,720 479.9520 181,800
105,900 63,540 457.4880 176,500 141,200 84,720 609.9840 211,800
137,700 82,620 669.2220 229,500 183,600 110,160 892.2960 275,400
常用高强度螺栓拧紧扭矩与预紧力
1.2 英制机螺丝 对于英制机螺丝（Inch Machine Screws）也有不同的强度等级，每个等级都有相应合适 的拧紧力矩。在标准 SAEJ82 中对于英制机械螺栓有两种强度等级：60M 级和 120M 级。强度等级 60M 表示最小的抗拉强度是 60，000Psi；强度等级 120M 表示最小抗拉强度是 120，000Psi。在 SAE J429中，强度等级 5.2 相当于在标准 SAE J82 中的强度等级 120M，即也有约 120， 紧固件的同行！您好！我是m Design 机械设计平台中国区总代理。非常期待与您的合作。我们希 望在紧固件领域能有所作为。
Thread diameter d Hold diameter
M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 13 17 21 23 25 28 31
Required Prestressing 50
force Pv [kN]
100 160 190 220 290 350
Ma1) MoS2 lubricated 100 250 450 650 800 1250 1650
常用的计算螺纹紧固件拧紧力矩的公式为： T=D×K×P 其中： T：力矩（牛顿?米/英寸?磅 1Nm=9 in.1b） D：螺纹的外径（1mm=0.03937 in） K：螺母的摩擦系数 （光杆螺栓 K=0.20 镀锌螺栓 K=0.22 上蜡或带润滑螺栓 K=0.10） P：夹紧力（一般是屈服点抗拉强度值的 75%） 1．1 米制机螺丝 米制机螺丝（Metric Machine Screws）有不同的强度等级，每个等级都有相应合适的拧 紧力矩。在 ISO 国际标准中来制机螺丝（Metric Machine Screws）有两个主要的强度等级： 4.8级（类似 SAE 60M）和 8.8 级（类似 SAE 120M）。强度等级 4.8 表示最小的抗拉强度是 480MPa， 这约等于每英寸 70，000 磅（即 70，000 Psi）。强度等级8.8 表示最小的抗拉强度是 880MPa， 约等于每英寸 127，000 磅（127，000Psi）。米制电镀锌机螺丝拧紧力矩见表 1。
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螺栓公称 应力截面 直径D/MM 积/MM² 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 0.46 2.07 5.03 8.78 14.2 20.1 36.6 58 84.3 115 157 192 245 303 353 459 561 694 817 976 138 621 1,509 2,634 4,260 6,030 10,980 17,400 25,290 34,500 47,100 57,600 73,500 90,900 105,900 137,700 168,300 208,200 245,100 292,800 83 373 905 1,580 2,556 3,618 6,588 10,440 15,174 20,700 28,260 34,560 44,100 54,540 63,540 82,620 100,980 124,920 147,060 175,680
3.6
强度极限/N 屈服极限/N 预紧力/N 预紧力矩/N.M 强度极限/N
4.6 184 828 2,012 3,512 5,680 8,040 14,640 23,200 33,720 46,000 62,800 76,800 98,000 121,200 141,200 183,600 224,400 277,600 326,800 390,400
螺 栓 规 格
50 0.0149 224 0.1341 543 0.4889 948 1.1379 1,534 2.3004 2,171 3.9074 3,953 9.4867 6,264 18.7920 9,104 32.7758 12,420 52.1640 16,956 81.3888 20,736 111.9744 26,460 158.7600 32,724 215.9784 38,124 274.4928 49,572 401.5332 60,588 545.2920 74,952 742.0248 88,236 952.9488 105,408 1,233.2736
[σ ]=σ s/S
常用螺
4.6 110 497 1,207 2,107 3,408 4,824 8,784 13,920 20,232 27,600 37,680 46,080 58,800 72,720 84,720 110,160 134,640 166,560 196,080 234,240 66 0.0199 298 0.1788 724 0.6519 1,264 1.5172 2,045 3.0672 2,894 5.2099 5,270 12.6490 8,352 25.0560 12,139 43.7011 16,560 69.5520 22,608 108.5184 27,648 149.2992 35,280 211.6800 43,632 287.9712 50,832 365.9904 66,096 535.3776 80,784 727.0560 99,936 989.3664 117,648 1,270.5984 140,544 1,644.3648 184 828 2,012 3,512 5,680 8,040 14,640 23,200 33,720 46,000 62,800 76,800 98,000 121,200 141,200 183,600 224,400 277,600 326,800 390,400 147 662 1,610 2,810 4,544 6,432 11,712 18,560 26,976 36,800 50,240 61,440 78,400 96,960 112,960 146,880 179,520 222,080 261,440 312,320 4.8 88 397 966 1,686 2,726 3,859 7,027 11,136 16,186 22,080 30,144 36,864 47,040 58,176 67,776 88,128 107,712 133,248 156,864 187,392 0.0265 0.2385 0.8692 2.0229 4.0896 6.9466 16.8653 33.4080 58.2682 92.7360 144.6912 199.0656 282.2400 383.9616 487.9872 713.8368 969.4080 1,319.1552 1,694.1312 2,192.4864 230 1,035 2,515 4,390 7,100 10,050 18,300 29,000 42,150 57,500 78,500 96,000 122,500 151,500 176,500 229,500 280,500 347,000 408,500 488,000 5.6
屈服极限/N 预紧力/N 预紧力矩/N.M 强度极限/N 屈服极限/N 预紧力/N 预紧力矩/N.M 强度极限/N
许用剪切和挤压应力及安全系数
剪应力 许用应力及安全系数 及被连接材料 许用应力 S 钢 铸铁
[τ ]=σ s/S
挤压 许用应力
[σ p]=σ s/S
S 1.25 2-2.5
2.5
[σ p]=σ b/S [σ p]=σ s/S [σ p]=σ b/S [σ p]=σ s/S [σ p]=σ b/S
屈服极限/N 预紧力/N 预紧力矩/N.M 强度极限/N 屈服极限/N 预紧力/N 预紧力矩/N.M 强度极限/N
紧螺栓连接的许用应力级安全系数
不控制预紧力时的安全系数 直径/材料 碳钢/合 金钢 M6-M16 4-3/5-4 M16-M30 3-2/4-3 M30-M60 2-1.3/2.5
控制预紧力时的安全系数
静载荷 变载荷 3.5-5
1-1.25 2-2.5 1.6-2 2.5-3.5
预紧力矩一览表
6.8 221 994 2,414 4,214 6,816 9,648 17,568 27,840 40,464 55,200 75,360 92,160 117,600 145,440 169,440 220,320 269,280 333,120 392,160 468,480 132 596 1,449 2,529 4,090 5,789 10,541 16,704 24,278 33,120 45,216 55,296 70,560 87,264 101,664 132,192 161,568 199,872 235,296 281,088 0.0397 0.3577 1.3038 3.0344 6.1344 10.4198 25.2979 50.1120 87.4022 139.1040 217.0368 298.5984 423.3600 575.9424 731.9808 1070.7552 1454.1120 1978.7328 2541.1968 3288.7296 368 1,656 4,024 7,024 11,360 16,080 29,280 46,400 67,440 92,000 125,600 153,600 196,000 242,400 282,400 367,200 448,800 555,200 653,600 780,800 294 1,325 3,219 5,619 9,088 12,864 23,424 37,120 53,952 73,600 100,480 122,880 156,800 193,920 225,920 293,760 359,040 444,160 522,880 624,640 8.8 177 795 1,932 3,372 5,453 7,718 14,054 22,272 32,371 44,160 60,288 73,728 94,080 116,352 135,552 176,256 215,424 266,496 313,728 374,784 0.0530 0.4769 1.7384 4.0458 8.1792 13.8931 33.7306 66.8160 116.5363 185.4720 289.3824 398.1312 564.4800 767.9232 975.9744 1427.6736 1938.8160 2638.3104 3388.2624 4384.9728 414 1,863 4,527 7,902 12,780 18,090 32,940 52,200 75,870 103,500 141,300 172,800 220,500 272,700 317,700 413,100 504,900 624,600 735,300 878,400 9.8
预紧力矩K值表
摩擦表面状况 有润滑 无润滑
紧螺栓连接的
K= 0.3 表 二
许用应力
表 一
精加工表面 0.1 0.12 一般加工表面 0.13-0.15 0.18-0.21 表面氧化 0.2 0.24 镀锌表面 0.18 0.22 干燥的粗加工表面 0.26-0.3 注：请选择相应的预紧力矩K值输入蓝色框内！
许用剪切和挤压
许用应力及安全系数 及被连接材料
不分直径 1.2-1.5
表 三
钢 铸铁 静载荷 变载荷
常用螺栓强度极限/屈服极限/预紧力/预紧力矩一览表
性能等级
5.6 138 621 1,509 2,634 4,260 6,030 10,980 17,400 25,290 34,500 47,100 57,600 73,500 90,900 105,900 137,700 168,300 208,200 245,100 292,800 83 373 905 1,580 2,556 3,618 6,588 10,440 15,174 20,700 28,260 34,560 44,100 54,540 63,540 82,620 100,980 124,920 147,060 175,680 0.0248 0.2236 0.8149 1.8965 3.8340 6.5124 15.8112 31.3200 54.6264 86.9400 135.6480 186.6240 264.6000 359.9640 457.4880 669.2220 908.8200 1236.7080 1588.2480 2055.4560 230 1,035 2,515 4,390 7,100 10,050 18,300 29,000 42,150 57,500 176,500 229,500 280,500 347,000 408,500 488,000 184 828 2,012 3,512 5,680 8,040 14,640 23,200 33,720 46,000 62,800 76,800 98,000 121,200 141,200 183,600 224,400 277,600 326,800 390,400 5.8 110 497 1,207 2,107 3,408 4,824 8,784 13,920 20,232 27,600 37,680 46,080 58,800 72,720 84,720 110,160 134,640 166,560 196,080 234,240 0.0331 0.2981 1.0865 2.5286 5.1120 8.6832 21.0816 41.7600 72.8352 115.9200 180.8640 248.8320 352.8000 479.9520 609.9840 892.2960 1211.7600 1648.9440 2117.6640 2740.6080 276 1,242 3,018 5,268 8,520 12,060 21,960 34,800 50,580 69,000 94,200 115,200 147,000 181,800 211,800 275,400 336,600 416,400 490,200 585,600 6.8