问:老张,螺栓应该拧多大力矩才合适?我看到网上有一些拧紧力矩汇总表,但是不知道是怎么计算的。
老张:螺栓拧紧力矩看似是个小问题,但如果不重视,可能引起很多装配故障。今天跟你说说螺栓拧紧力矩计算方法。
明人不说暗话,先上结论
1. 计算方法:
T=(0.5~0.7)*k*σs*As*d/1000
其中,
T:拧紧力矩,Nm
k:拧紧力系数,常取0.12
σs:螺栓材料屈服强度,Mpa
As:危险截面截面积,mm2
d:公称直径,mm
2. 给大家提供一个计算表格,分分钟计算不同规格的螺栓拧紧力矩
现在详细解释一下计算方法。
1. 拧紧力矩实际上与螺栓预紧力相关
拧紧力矩T=k*P*d
P是螺栓预紧力,即螺栓上紧时因轴向被拉伸而产生的“收缩”力;一般情况下,k值选取为0.12,也可以根据下表选择。
2. 预紧力计算
螺栓预紧力P=(0.5~0.7)*σs*As
这里σs是材料屈服强度,屈服强度和截面积的乘积就代表了能够将螺栓拉断的拉力,为了保险起见,一般乘以0.5~0.7安全系数。σs选择可以按照下表进行。
3. 危险截面As计算
As即危险截面的面积,简单说就螺栓某一个直径计算出来的圆的面积,理论上认为此截面就是最容易被拉断的截面。
其中, ds是危险截面直径, d3是过程量用于计算 ds,H是螺纹原始三角形高度,P是螺距。螺纹截面尺寸如下图。