螺栓最大扭紧力矩计算.doc

螺栓最大扭紧力矩计算一、背景安装时对于一般的零件装配，靠操作者在扭紧时的感觉和经验来拧紧螺栓就已经能满足安装要求但对于重要的联接，就需提供具体的扭紧力矩值来保证产品质量与安全针对这一问题，现参考机械设计手册及相关的机械设计资料，对螺栓的最大扭紧力矩进行详细的分析计算，并把不同等级不同规格的螺栓的最大扭紧力矩计算结果列成表格，供参考使用，为安装现场提供准确的扭紧力矩依据二、分析计算拧紧螺栓需要的预紧力矩T＝KFd×10-3（N.m）1. K——扭矩系数K值大小主要与螺纹副摩擦、支承面摩擦有关，K＝0.15～0.2，加润滑油的可达0.12根据《机械设计》（濮良贵 主编）建议，按K＝0.2计算2. F——预紧力（N）拧紧后螺纹连接件的预紧力F不得超过其材料屈服极限的80％，推荐按以下关系式确定F螺栓：F≤（0.6～0.7）σsA1；不锈钢螺栓：F≤（0.5～0.6）σsA1，即F≤K1σsA1，螺栓K1取0.6,不锈钢螺栓K1取0.51）σs——对应等级螺栓的材料屈服极限（MPa）（需查表）螺栓性能等级3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9屈服极限δs min/Mpa1902403003404204806407209401100不锈钢螺栓性能等级A2-50A2-70A2-80屈服极限δs min/Mpa2104506002）A1——螺栓危险截面的面积，单位mm2根据《机械设计》（濮良贵 主编），危险截面按螺栓小径d1计算，即A1＝1/4×π×d12故F≤K1σsA1 ＝K1σs×1/4×π×d12 （ N）3. d——螺栓螺纹外径（mm）由以上分析，综合得T=KFd×10-3≤K×（K1×σs×1/4×π×d12）×d×10-3 ＝1/4×K×K1×σs×π×10-3×d12×d（N.m）即螺栓最大扭紧力矩Tmax=1/4×K×K1×σs×π×10-3×d12×d（N.m）三、扭紧力矩值表相同外径的粗牙螺栓对应一种螺栓小径，而相同外径的细牙螺栓存在几种螺栓小径。

其中细牙螺栓优选规格如下：细牙螺栓优选规格dM6M8M10M12M16M20M24d×P-M8×1M10×1M12×1.5M16×1.5M20×1.5M24×2注：P——螺距根据螺栓最大扭紧力矩Tmax计算公式，分别计算出不同规格螺栓最大扭紧力矩值Tmax以下列出常用的Tmax供设计使用注：对于细牙螺栓，选用细牙螺栓优选规格计算4.8级螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限δs（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.6300M664.917-4.1-0.20.6300M886.6476.9171010.80.20.6300M10108.3768.91719.822.50.20.6300M121210.10610.37634.736.50.20.6300M161613.83514.37686.693.50.20.6300M202017.29418.376169.11910.20.6300M242420.75221.835292.2323.58.8级螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限δs（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.6640M664.917-8.7-0.20.6640M886.6476.91721.323.10.20.6640M10108.3768.91742.3480.20.6640M121210.10610.37673.977.90.20.6640M161613.83514.376184.7199.50.20.6640M202017.29418.376360.8407.40.20.6640M242420.75221.835623.4690.210.9级螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限δs（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.6940M664.917-12.9-0.20.6940M886.6476.91731.333.90.20.6940M10108.3768.91762.270.40.20.6940M121210.10610.376108.6114.50.20.6940M161613.83514.376271.32930.20.6940M202017.29418.376529.9598.30.20.6940M242420.75221.835915.71013.712.9级螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限δs（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.61100M664.917-15-0.20.61100M886.6476.91736.639.70.20.61100M10108.3768.91772.782.40.20.61100M121210.10610.376127.1133.90.20.61100M161613.83514.376317.5342.80.20.61100M202017.29418.376620.1700.20.20.61100M242420.75221.8351071.51186.3A2-50级不锈钢螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限δs（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.5210M664.917-2.4-0.20.5210M886.6476.9175.86.30.20.5210M10108.3768.91711.613.10.20.5210M121210.10610.37620.221.30.20.5210M161613.83514.37650.554.50.20.5210M202017.29418.37698.7111.40.20.5210M242420.75221.835170.5188.7A2-70级不锈钢螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限δs（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.5450M664.917-5.1-0.20.5450M886.6476.91712.513.50.20.5450M10108.3768.91724.828.10.20.5450M121210.10610.37643.345.70.20.5450M161613.83514.376108.2116.90.20.5450M202017.29418.376211.4238.70.20.5450M242420.75221.835365.3404.4A2-80级不锈钢螺栓扭矩系数K预紧力系数K1材料屈服极限δs（MPa）螺栓规格螺栓外径d（mm）粗牙螺栓小径d1（mm）细牙螺栓小径d1（mm）粗牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）细牙最大扭紧力矩Tmax（N,m）0.20.5600M664.917-6.8-0.20.5600M886.6476.91716.7180.20.5600M10108.3768.91733.137.50.20.5600M121210.10610.37657.860.90.20.5600M161613.83514.376144.3155.80.20.5600M202017.29418.376281.9318.30.20.5600M242420.75221.835487539.2四、参考文献[1] 《机械设计手册（新版）第2卷》．王文斌 主编——北京：机械工业出版社，2006年4月第3版。

[2] 《机械设计》．刘迎春 主编——北京：高等教育出版社，2004年4月第1版[3] 《机械设计》．濮良贵 主编——北京：高等教育出版社，1996年5月第6版 （注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考可复制、编制，期待你的好评与关注）。