螺栓连接-扭矩法拧紧扭矩多少合适?

螺栓-螺母连接是通过施加扭矩使螺母相对于螺栓发生转动,利用螺纹升角的影响对被连接件进行压缩,同时螺纹自身伸长产生预紧力。预紧力会使被连接件形成夹紧力,该夹紧力乘以零件间的摩擦系数,同时考虑连接的螺栓数以及面数,就能得到零件的抗滑移的能力。同时,为了防止零件开口张开也需要足够的预紧力。

通过计算或者测量获得接头满足工作载荷所需要的夹紧力,然后通过拧紧工艺让螺栓提供的预紧力大于这个夹紧力,是螺栓连接的核心本质。

螺栓连接最简单的拧紧方式是扭矩法拧紧,而扭矩法拧紧扭矩多少合适?这是大家普遍关心的问题,同时,螺丝君也看到经常有留言提问。为此,今天螺丝君就来介绍一下最简单的扭矩法拧紧扭矩的确定方法,通过查表来确定一个常见规格螺栓的拧紧扭矩大小。

螺栓连接-扭矩法拧紧扭矩多少合适?

螺栓拧紧扭矩会被分成三个部分,也就是我们经常说的5-4-1原则:

1) 产生预紧力的扭矩部分,该部分占整个拧紧扭矩的约10%;

2) 克服螺栓螺纹摩擦的扭矩部分,该部分占整个拧紧扭矩的约40%;

3) 克服螺栓头/螺母支撑面摩擦的扭矩部分,该部分占整个拧紧扭矩的约50%。

螺栓连接-扭矩法拧紧扭矩多少合适?

螺栓连接-扭矩法拧紧扭矩多少合适?

这个比例分布可以用VDI 2230标准的的扭矩计算公式进行分析和计算:

0.16PF就是有效螺栓伸长拉力;

0.58μGd2F是螺纹之间摩擦力;

Dkm μ/2F是支撑面的摩擦力。

螺栓连接-扭矩法拧紧扭矩多少合适?

由于VDI 2230相对计算复杂,为了快速地知道常见规格螺栓的拧紧扭矩,可以通过如下方法进行确定,不需要进行精确的计算,就可以达到想要的拧紧扭矩值,而且结果不会出现很大的偏差。

对于满足GB/T 5782、GB/T 70.1标准的六角头螺栓和内六角圆柱头螺钉的扭矩法拧紧扭矩可以按照下列方法进行快速确定。

确认该螺栓的最小摩擦系数(一般根据该方法查询拧紧扭矩,认为螺纹摩擦系数和支撑面摩擦系数相同),如该批次螺栓的最小摩擦系数为0.12,螺纹规格为M12-10.9;

根据下表可以查出摩擦系数为0.12时的螺纹规格为M12-10.9螺栓的最大装配预紧力为63.3kN(此时所谓的最大装配预紧力实际为90%屈服的螺纹最小摩擦系数情况下的预紧力);

根据最小0.12摩擦系数,查出M12-10.9螺栓的最大装配扭矩为123Nm;

根据实际设计要求的扭矩公差,例如常规螺栓的扭矩公差为±10%,也就是约为12Nm,故最大拧紧扭矩为123Nm,公差为12Nm,公称拧紧扭矩为111Nm,因此可以设定拧紧扭矩为111Nm±12Nm。

因此,通过上述方法,根据下表就可以查出这些螺栓不同性能等级,不同最小摩擦系数条件下的拧紧扭矩。

螺栓连接-扭矩法拧紧扭矩多少合适?

对于满足GB/T 5785、GB/T 70.1(注意正常GB/T 70.1标准为粗牙螺纹,但是有些企业要求其他尺寸一致,只有螺纹改为细牙螺纹)标准的六角头螺栓和内六角圆柱头螺钉的扭矩法拧紧扭矩可以按照下列方法进行快速确定。

确认该螺栓的最小摩擦系数(一般根据该方法查询拧紧扭矩,认为螺纹摩擦系数和支撑面摩擦系数相同),如该批次螺栓的最小摩擦系数为0.12,螺纹规格为M12×1.25-10.9;

根据下表可以查出摩擦系数为0.12时的螺纹规格为M12×1.25-10.9螺栓的最大装配预紧力为70.5kN(此时所谓的最大装配预紧力实际为90%屈服的螺纹最小摩擦系数情况下的预紧力);

根据最小0.12摩擦系数,查出M12×1.25-10.9螺栓的最大装配扭矩为133Nm;

根据实际设计要求的扭矩公差,例如常规螺栓的扭矩公差为±10%,也就是约为13Nm,故最大拧紧扭矩为133Nm,公差为13Nm,公称拧紧扭矩为120Nm,因此可以设定拧紧扭矩为120Nm±13Nm。

因此,通过上述方法,根据下表就可以查出这些细牙螺纹螺栓不同性能等级,不同最小摩擦系数条件下的拧紧扭矩。

螺栓连接-扭矩法拧紧扭矩多少合适?

是不是非常容易的就能够确定出标准螺栓的拧紧扭矩?

对于一些法兰面螺栓的拧紧扭矩,由于法兰面螺栓的支撑面直径比标准六角头螺栓的支撑面尺寸更大,故原则上法兰面螺栓的拧扭矩会比上述表格中的拧紧扭矩有所提高,但,总体来说偏差不会太大,一般也都可以参照这个表格进行法兰面拧紧扭矩的确定。

螺栓连接-扭矩法拧紧扭矩多少合适?
螺栓连接-扭矩法拧紧扭矩多少合适?
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