拧紧力矩的计算

拧紧力矩的计算

为了增强螺纹连接的刚性、紧密性、防松能力以及防止受横向载荷螺栓连接的滑动多数螺纹连接在装配时都要预紧。对于螺栓连接其拧紧力矩T用于克服螺纹副的螺纹阻力矩T1及螺母与被连接件(或垫圈)支承面间的端面摩擦力矩T2。施加拧紧力矩时可用力矩扳手法、螺母转角法、指示垫圈法、测定螺栓伸长法和螺栓预伸长法控制预紧力后两种方法较准确但使用不便。计算拧紧力矩的计算公式为

式中 d——螺纹公称直径mm

F' ——预紧力N

d2——螺纹中径mm

f ——螺纹升角

ρv——螺纹当量摩擦角ρvarctanμv

μv——螺纹当量摩擦因数

μ——螺母与被连接件支承面间的摩擦因数

K——拧紧力矩系数

Dwd0见右图

预紧联接结合面的摩擦因数μ荐用的μ值供参考使用较精确的数值应通过实验取得

对于普通粗牙M12M64螺纹当量摩擦因数μv0.100.20μ0.15则拧紧力矩系数K0.10.3范围内变动,下表荐用K值可供设计计算时参考

拧紧力矩系数K

摩擦表面状态

K

精加工表面

0.10

0.12

一般加工表面

0.130.15

0.180.21

表面氧化

0.20

0.24

0.18

0.22

干燥粗加工表面

0.260.30

 

一般说来K值主要取决于两个摩擦副的摩擦因数μvμ对标准螺栓来说尺寸大小对K值的影响是很小的。为了进一步简化一般机械中常假设μvμμ'(此条件常近似地符合工程实际)这样拧紧力矩的公式可简化如下

一般标准六角螺栓

K1.25μ'T1.25μ'F'd

小六角螺栓或圆柱头内六角螺钉

K1.2μ'T1.2μ'F'd

式中μvμ