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达克罗螺栓预紧力达克罗螺栓是一种常用的连接紧固件，常用于桥梁、建筑、机械设备等领域。
而达克罗螺栓的预紧力则是其可靠性、安全性的关键因素之一。
下面我们来详细了解一下达克罗螺栓预紧力的相关知识。
一、预紧力的定义预紧力是指达克罗螺栓在紧固时施加的一种张力力量，使其紧密连接在一起。
预紧力的大小直接影响到达克罗螺栓的紧固质量和可靠性。
预紧力分为两种形式，一种是紧固力矩法，另一种是张力控制法。
二、影响预紧力的因素1. 摩擦力系数：摩擦力系数是指达克罗螺栓在紧固过程中受到的摩擦力大小，是影响预紧力的关键因素之一。
2. 拉伸量：拉伸量是指达克罗螺栓在紧固时拉伸变形的程度，也是影响预紧力的一个重要因素。
3. 螺栓长度：螺栓长度会直接影响其预紧力的大小，因为螺栓长度的变化也会带来拉伸量的变化。
4. 螺栓直径：螺栓直径是影响预紧力的另一重要因素，较大的螺栓直径意味着更大的承载能力和更高的预紧力。
三、预紧力的制定方法1. 紧固力矩法：紧固力矩法是通过施加一定的力矩旋转螺栓，来产生预紧力的一种方法。
这种方法要求紧固力矩的大小、精度和控制非常重要。
2. 张力控制法：相对于紧固力矩法，张力控制法更加准确且可控性更好，通过张紧螺栓来施加一定的预紧力，其优点在于不会受材料、表面处理及摩擦系数的影响。
四、预紧力的检测方法1. 超声波测量：超声波测量是一种非破坏性检测方法，通过超声波仪器测量预紧力的大小，不会对螺栓本身产生任何影响。
2. 拉力计测量：拉力计测量是一种常用的预紧力检测方法，在施加特定的力量下，测量螺栓产生的位移和拉伸量，从而计算出其预紧力的大小。
以上就是达克罗螺栓预紧力的相关知识介绍。
了解这些知识有助于我们更好地使用达克罗螺栓，提高其连接质量和可靠性。
1、引言家用电器厂在生产某型产品时，经常出现批头、电批套筒或风批套筒被打断的现象。
原因是一些重要零部件如发热管、R型弹簧等的固定都需要用很大的扭力矩来旋紧螺钉，而批头、电批套筒或风批套筒的极限扭力矩不能达到螺钉拧紧的拧紧力矩要求，致使其超过能够承受的最大拧紧力矩而折断。
但是，螺钉的拧紧力矩到底需要多大？目前尚没有一个确切的或者令人信服的标准来衡量。
那么，有没有办法给定螺钉比较准确的标准值呢？答案是肯定的。
下面以某产品弹性元件固定螺钉PM5×10为例，来计算它的拧紧力矩。
2、螺纹联接的拧紧力矩我们知道，在螺栓联接中，只有适当的预紧力才能保证螺栓可靠联接。
而预紧力则是通过控制施加于螺钉的拧紧力矩或转角来间接实现的。
但是，螺栓轴力与拧紧力矩之间的对应关系严重地受到摩擦条件的影响。
摩擦一方面是螺纹自锁防松的必要条件，另一方面摩擦消耗大量拧紧力矩（能量）从而影响螺栓轴力。
拧紧时，扳手或电批（风批）力矩T用于克服螺纹副的螺纹阻力矩T1及螺母与被联接件（或垫圈）支承面间的端面摩擦力矩T2。
即T= T1+ T2=KF0 d （N·mm）d——螺纹公称直径（mm）F0——预紧力（N）K——拧紧力矩系数（无量纲）其中，K值与螺纹中径、螺纹升角、螺纹当量摩擦系数、螺母与被联接件支承面间的摩擦系数有关。
而这些参数的取值都比较复杂。
要准确地计算出K 值，就要通过针对性的试验，同时测得预紧力和紧固扭矩才能间接获得拧紧力矩系数K值。
一般情况下，在各种条件下的K值，可参考下表中的数据。
盘铝合金基材上，铝合金的硬度较低，摩擦力较大。
故按干燥加工表面无润滑取值，则K值的取值范围是0.26～0.30，取最小值K=0.26。
螺纹联接的预紧力螺纹联接预紧力的大小，要根据螺钉组受力和联接的工作要求决定。
设计时首先要保证所需的预紧力，又不应使联接的结构尺寸过大。
一般规定拧紧后螺纹联接件的预紧力不得大于其材料屈服强度σs的80%。
风电螺栓拉伸法和力矩法的区别在风电行业中，风电螺栓拉伸法和力矩法是两种常见的螺栓紧固方式。
本文将分析和比较这两种方法的特点和区别。
一、风电螺栓拉伸法方法简介风电螺栓拉伸法是通过对螺栓进行拉伸施加预紧力，使其在工作过程中保持一定的预紧力。
这种方法通常使用液压或机械拉紧装置进行操作。
风电领域一般采用的风电螺栓为高强度螺栓，具有良好的抗拉性能和安全保障。
二、力矩法方法简介力矩法是通过对螺栓施加一定的旋转力矩，使其达到所需的紧固程度。
这种方法一般使用扭矩扳手或扭矩测量仪进行操作。
力矩法适用于紧固件的安装和维修，其优点在于简便易行。
三、风电螺栓拉伸法和力矩法的区别1. 工作原理不同：风电螺栓拉伸法通过对螺栓进行拉伸施加预紧力，力矩法通过施加旋转力矩使螺栓达到紧固程度。
2. 操作方式不同：风电螺栓拉伸法通常需要使用液压或机械拉紧装置进行操作，而力矩法则使用扭矩扳手或扭矩测量仪进行操作。
3. 精确度不同：风电螺栓拉伸法可以更准确地控制螺栓的预紧力，保证螺栓的安全性能，而力矩法则在达到所需紧固程度上存在一定的误差。
4. 适用范围不同：风电螺栓拉伸法适用于高强度螺栓的安装，可保证螺栓紧固力的稳定性和可靠性；力矩法适用于普通螺栓的紧固和维修，操作相对简便。
5. 施工条件要求不同：风电螺栓拉伸法需要使用特殊设备进行操作，对施工条件有一定的要求；力矩法操作相对简单，适用范围更广。
综上所述，风电螺栓拉伸法和力矩法在操作原理、操作方式、精确度、适用范围以及施工条件要求等方面存在较大的差异。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的紧固方法，以确保风电设备的安全运行。
化 工 设 备 与 管 道第42卷螺栓拧紧方法及预紧力控制初泰安(扬子石油化工公司芳烃厂,南京 210048)[摘要] 石化、炼油企业装置上的静密封结构以螺栓法兰垫片连接系统为主,检修期间螺栓拧紧方法的选择和预紧力的正确控制对保证装置的安全运行至关重要。
本文介绍了实际生产中常用的扭矩法、螺母转角法和液压拉伸法的基本原理,并给出了各种预紧力的控制方法及其所能达到的精度,对安装和维修有一定的指导意义。
[关键词] 螺栓; 预紧力; 拧紧; 法兰连接 螺栓法兰连接在化工装置中广为应用。
为了保证法兰连接系统紧密不漏、安全可靠地长周期运行,垫片表面必须有足够的密封比压,特别在高温工况下垫片会产生老化、蠕变松弛,法兰和螺栓产生热变形,高温连接系统的密封比常温困难得多,此时螺栓预紧力的施加与控制就显得十分重要,过大或过小的预紧力都会对密封产生不利影响。
螺栓预紧力过大,密封垫片会被压死而失去弹性,甚至会将螺栓拧断;过小的螺栓预紧力又使受压后垫片表面的残余压紧应力达不到工作密封比压,从而导致连接系统泄漏。
因此如何控制螺栓预紧力是生产实际中必须重视的问题。
1 螺栓拧紧方法1.1扭矩拧紧法扭矩拧紧法[1、2]是最常用的螺栓拧紧方法,通过扭矩扳手显示的扭矩值来控制被连接件的预紧力,操作简单、直观。
拧紧螺栓时的拧紧力矩:M=K t Q0d×10-3N m式中:Q0———预紧力,N;K t———计算系数;d———螺栓的公称直径,m m。
Q0=MK t d×10-3N(1)系数K t与螺纹表面及法兰的光洁度、润滑状况、拧紧速度、所用拧紧工具、以及反复拧紧时的温度变化等有关,通常在0.1～0.3之间变化。
K t的变化将导致预紧力Q0也发生较大变化,变化范围大约在40%左右。
所以,如采用扭矩法拧紧螺栓,其计算载荷需要1.3倍最大工作载荷,这必然会造成螺栓直径增大,或数量增加,或提高材质。
这对简化结构、降低成本,减轻其重量都是不利的。
1、引言家用电器厂在生产某型产品时，经常出现批头、电批套筒或风批套筒被打断的现象。
原因是一些重要零部件如发热管、R型弹簧等的固定都需要用很大的扭力矩来旋紧螺钉，而批头、电批套筒或风批套筒的极限扭力矩不能达到螺钉拧紧的拧紧力矩要求，致使其超过能够承受的最大拧紧力矩而折断。
但是，螺钉的拧紧力矩到底需要多大？目前尚没有一个确切的或者令人信服的标准来衡量。
那么，有没有办法给定螺钉比较准确的标准值呢？答案是肯定的。
下面以某产品弹性元件固定螺钉PM5×10为例，来计算它的拧紧力矩。
2、螺纹联接的拧紧力矩我们知道，在螺栓联接中，只有适当的预紧力才能保证螺栓可靠联接。
而预紧力则是通过控制施加于螺钉的拧紧力矩或转角来间接实现的。
但是，螺栓轴力与拧紧力矩之间的对应关系严重地受到摩擦条件的影响。
摩擦一方面是螺纹自锁防松的必要条件，另一方面摩擦消耗大量拧紧力矩（能量）从而影响螺栓轴力。
拧紧时，扳手或电批（风批）力矩T用于克服螺纹副的螺纹阻力矩T1及螺母与被联接件（或垫圈）支承面间的端面摩擦力矩T2。
即T= T1+ T2=KF0 d （N·mm）d——螺纹公称直径（mm）F0——预紧力（N）K——拧紧力矩系数（无量纲）其中，K值与螺纹中径、螺纹升角、螺纹当量摩擦系数、螺母与被联接件支承面间的摩擦系数有关。
而这些参数的取值都比较复杂。
要准确地计算出K 值，就要通过针对性的试验，同时测得预紧力和紧固扭矩才能间接获得拧紧力矩系数K值。
一般情况下，在各种条件下的K值，可参考下表中的数据。
盘铝合金基材上，铝合金的硬度较低，摩擦力较大。
故按干燥加工表面无润滑取值，则K值的取值范围是0.26～0.30，取最小值K=0.26。
螺纹联接的预紧力螺纹联接预紧力的大小，要根据螺钉组受力和联接的工作要求决定。
设计时首先要保证所需的预紧力，又不应使联接的结构尺寸过大。
一般规定拧紧后螺纹联接件的预紧力不得大于其材料屈服强度σs的80%。
风电机组螺栓拧紧方法及预紧力控制分析随着新能源的发展，风力发电的发展速度越来越快，已成为可再生能源发电的主要方式之一。
在风力发电技术中，机组螺栓拧紧是一个重要环节，可以使整个机组运行安全可靠。
因此，有关风电机组螺栓拧紧方法及其预紧力控制分析十分重要。
一、风电机组螺栓拧紧方法
紧固件在风电机组中承担着重要的作用，其主要是通过螺栓的拧紧，使机组的部件固定在一起，且在运行过程中不发生位移，从而达到稳定机组结构的目的。
螺栓的拧紧方法有很多种，如转动式、分阶段拧紧以及手动拧紧。
其中，转动式拧紧技术是最常用的方法，技术操作步骤为：安装螺栓、拧紧螺栓和检查拧紧力。
二、螺栓预紧力控制分析
预紧力是指在螺栓拧紧前应用在螺栓上的力矩，它可以减少因接触及摩擦而产生的热量，防止螺栓的磨损和缩短螺栓的使用寿命。
如果预紧力过大，会影响螺栓的疲劳性能，而如果预紧力过小，则容易导致连接件在运行过程中发生漂移。
因此，选择合适的预紧力是非常重要的。
常用的预紧力控制方法主要有：手动控制、转动式控制、气动控制。
其中，转动式控制是最常用的，可以有效地防止螺栓因长期预紧引起的可靠性问题，并且精度高、效率高、设备配置简单，被广泛应用于各类机组的拧紧。
三、结论
紧固件在风电机组中起着关键性的作用，螺栓的拧紧方法和预紧力控制分析是拧紧过程中必不可少的环节，将对风电机组的安全和可靠性产生重要影响。
因此，在风电机组的拧紧工作中，有必要选择正确的拧紧方法和预紧力，确保机组的安全运行。
高强度螺栓预紧力和拧紧力矩比较分析在钢结构连接中经常使用高强度螺栓。
高强度螺栓连接对于防止松动有良好的可靠性，尤其用于连接动载荷的构件。
在高强度螺栓连接中，预紧力和拧紧力矩是一个很重要的参数。
下面就高强度螺栓的预紧力及拧紧力矩进行探讨，以期得到合理的结果，在今后的设计中应用。
1 预紧力大小的确定高强度螺栓预紧力的大小跟螺栓的材料及其横截面面积有关。
所用材料需要经过调质处理以提高其机械性能，满足使用要求。
国内高强度螺栓的材料一般为45钢、40B钢及40Cr钢。
45钢用作级的螺栓，40B钢及40Cr 钢用作级的螺栓。
预紧力大小由下式计算：P=σb Fi（1-1）式中σb—高强度螺栓材料经热处理后的抗拉强度限，Fi—螺栓的计算面积（按内螺纹直径计算），按下表取。
高强度螺栓的螺纹内径d1和计算面积Fi螺栓公称直径 M16 M18 M20 M22 M24螺纹的内径 (mm)计算面积 (mm2) 149 182 235 2922 拧紧力矩的计算拧紧力矩是为了使螺栓产生预紧力，其大小由预紧力确定。
拧紧力矩由下式计算：M=（kg·m）（2-1）式中 P—高强度螺栓需要的预紧力（t）；d—高强度螺栓的公称直径（mm）。
3 下面就国内外高强度螺栓，根据它们的材料的机械性能计算其预紧力和拧紧力矩，并进行比较和分析，从中找到适合我们应用的预紧力和拧紧力矩。
（1）根据《机械设计手册》（机械工业出版社）材料： 45钢，级；40B钢，级抗拉强度限：45钢，850kN/mm2；40B钢，1550kN/mm2。
计算结果如下表所示。
预紧力Fv (kN)及扭紧力矩MA(N·m)（2）根据《起重机设计手册》（辽宁人民出版社）材料：45钢，级；40B钢，级抗拉强度限：45钢，850kN/mm2；40B钢，1550kN/mm2。
计算结果如下：预紧力Fv (kN)及扭紧力矩MA(N·m)（3）根据ISO5049-1：1994材料：40B钢,40Cr螺栓金属材料的屈服极限R2.0p=900N/mm2（级）预紧应力按下式计算：Fσ= R2.0p（3-1）预紧力按下式计算：Fv =F σAs式中 As—螺栓的计算面积（按螺栓内径计算）正常情况下螺栓以Fv =FσAs进行预紧。
1、引言家用电器厂在生产某型产品时，经常出现批头、电批套筒或风批套筒被打断的现象。
原因是一些重要零部件如发热管、R型弹簧等的固定都需要用很大的扭力矩来旋紧螺钉，而批头、电批套筒或风批套筒的极限扭力矩不能达到螺钉拧紧的拧紧力矩要求，致使其超过能够承受的最大拧紧力矩而折断。
但是，螺钉的拧紧力矩到底需要多大？目前尚没有一个确切的或者令人信服的标准来衡量。
那么，有没有办法给定螺钉比较准确的标准值呢？答案是肯定的。
下面以某产品弹性元件固定螺钉PM5×10为例，来计算它的拧紧力矩。
2、螺纹联接的拧紧力矩我们知道，在螺栓联接中，只有适当的预紧力才能保证螺栓可靠联接。
而预紧力则是通过控制施加于螺钉的拧紧力矩或转角来间接实现的。
但是，螺栓轴力与拧紧力矩之间的对应关系严重地受到摩擦条件的影响。
摩擦一方面是螺纹自锁防松的必要条件，另一方面摩擦消耗大量拧紧力矩（能量）从而影响螺栓轴力。
拧紧时，扳手或电批（风批）力矩T用于克服螺纹副的螺纹阻力矩T1及螺母与被联接件（或垫圈）支承面间的端面摩擦力矩T2。
即T= T1+ T2=KF0 d （N·mm）d——螺纹公称直径（mm）F0——预紧力（N）K——拧紧力矩系数（无量纲）其中，K值与螺纹中径、螺纹升角、螺纹当量摩擦系数、螺母与被联接件支承面间的摩擦系数有关。
而这些参数的取值都比较复杂。
要准确地计算出K 值，就要通过针对性的试验，同时测得预紧力和紧固扭矩才能间接获得拧紧力矩系数K值。
一般情况下，在各种条件下的K值，可参考下表中的数据。
盘铝合金基材上，铝合金的硬度较低，摩擦力较大。
故按干燥加工表面无润滑取值，则K值的取值范围是0.26～0.30，取最小值K=0.26。
螺纹联接的预紧力螺纹联接预紧力的大小，要根据螺钉组受力和联接的工作要求决定。
设计时首先要保证所需的预紧力，又不应使联接的结构尺寸过大。
一般规定拧紧后螺纹联接件的预紧力不得大于其材料屈服强度σs的80%。
螺栓连接预紧力测量技术分析省市：湖南省株洲市邮编：412007摘要：在螺栓连接预紧力测量中，工作人员要对不同测量技术有正确认识，明确定性测量技术方式，以及定量测量方式中植入应变片式螺栓预紧力测量技术，植入光纤式螺栓预紧力测量技术的具体优势，从而根据螺栓具体情况，做好测量工作，将测量误差控制在最小范围内。
关键词：螺栓连接；预紧力；测量技术螺栓组经常会被应用在航天器的关键承力部位中，主要目的是实现紧固连接。
在这一过程中，工作人员需要注意，螺栓预紧力控制工作的开展，会在不同程度上对螺栓连接质量产生直接影响。
因此，要对螺栓连接预紧力测量技术进行合理利用，这样可以对螺栓连接预紧力情况进行科学检测与监测，从而及时发现在螺栓连接预紧力中存在的不合理情况。
针对不合理情况可以给出相应解决措施，避免问题影响范围的进一步扩大。
1、螺栓连接预紧力分析紧固件实际上属于通用的基础产品，在我国工业发展中得到广泛应用，航空航天也不例外，紧固件在很多不同航天型号产品中得到普遍应用，比如，应用在运载火箭、卫星飞船中，在具体应用期间会涉及到很多不同环节。
在航天型号产品中使用的紧固连接件，在实际发射与飞行期间，需要承受很多复杂且苛刻的力学环境，与此同时，还要经受其他因素影响，比如，剧烈的高频震动影响、低频震动影响、噪声影响以及冲击载荷影响等[1]。
基于此，在航天型号产品中，对于此类紧固连接件的稳定性、质量以及安全性有着极高要求，如果出现连接失败情况，那么会对产品性能产生严重情况，甚至无法成功完成任务。
航天型号产品使用的紧固连接，具有使用范围广特点、环境多样特点以及承力条件苛刻特点等。
紧固连接可靠性，会受到紧固件自身性能影响，以及装配质量影响。
在实际紧固件的使用装配、过程监控中，仍然存在一定的风险与技术漏洞情况。
在紧固连接中使用较为普遍的就是螺栓连接方式，比如，在航天器发动机等很多关键性承力部位，主要就是利用螺栓组进行紧固连接。
该种方式主要是基于扭拉关系，通过扭矩扳手或者预置式定力扳手方式，实现对拧紧力矩的全面控制，也就是说，能够实现预紧力的控制。
化 工 设 备 与 管 道第42卷螺栓拧紧方法及预紧力控制初泰安(扬子石油化工公司芳烃厂,南京 210048)[摘要] 石化、炼油企业装置上的静密封结构以螺栓法兰垫片连接系统为主,检修期间螺栓拧紧方法的选择和预紧力的正确控制对保证装置的安全运行至关重要。
本文介绍了实际生产中常用的扭矩法、螺母转角法和液压拉伸法的基本原理,并给出了各种预紧力的控制方法及其所能达到的精度,对安装和维修有一定的指导意义。
[关键词] 螺栓; 预紧力; 拧紧; 法兰连接 螺栓法兰连接在化工装置中广为应用。
为了保证法兰连接系统紧密不漏、安全可靠地长周期运行,垫片表面必须有足够的密封比压,特别在高温工况下垫片会产生老化、蠕变松弛,法兰和螺栓产生热变形,高温连接系统的密封比常温困难得多,此时螺栓预紧力的施加与控制就显得十分重要,过大或过小的预紧力都会对密封产生不利影响。
螺栓预紧力过大,密封垫片会被压死而失去弹性,甚至会将螺栓拧断;过小的螺栓预紧力又使受压后垫片表面的残余压紧应力达不到工作密封比压,从而导致连接系统泄漏。
因此如何控制螺栓预紧力是生产实际中必须重视的问题。
1 螺栓拧紧方法1.1扭矩拧紧法扭矩拧紧法[1、2]是最常用的螺栓拧紧方法,通过扭矩扳手显示的扭矩值来控制被连接件的预紧力,操作简单、直观。
拧紧螺栓时的拧紧力矩:M=K t Q0d×10-3N m式中:Q0———预紧力,N;K t———计算系数;d———螺栓的公称直径,m m。
Q0=MK t d×10-3N(1)系数K t与螺纹表面及法兰的光洁度、润滑状况、拧紧速度、所用拧紧工具、以及反复拧紧时的温度变化等有关,通常在0.1～0.3之间变化。
K t的变化将导致预紧力Q0也发生较大变化,变化范围大约在40%左右。
所以,如采用扭矩法拧紧螺栓,其计算载荷需要1.3倍最大工作载荷,这必然会造成螺栓直径增大,或数量增加,或提高材质。
这对简化结构、降低成本,减轻其重量都是不利的。
力矩法控制螺栓预紧力的准确度分析郭卫凡 黄文建(重庆工程职业技术学院 邮编；400037)[摘要] 本文分析了使用力矩法控制螺栓预紧力时螺母系数的变化及与主要影响参数间的关系。
[关键词] 螺栓、预紧力、分析计算 1. 引言普通螺栓联接在装配时都必须拧紧，产生预紧力作用。
螺栓预紧力的存在，除了使零件之间产生紧密联接之外，还会大幅度降低在动载荷作用下螺杆应力的变化幅度，提高螺栓联接的疲劳强度。
如果预紧力过小，外载荷可能超过螺栓联接的预紧力，这会使螺栓联接体的刚度大幅下降，同时也使应力变化幅度增大而迅速降低螺栓联接的疲劳强度。
另外，在振动与冲击作用下，螺栓可能逐渐失去其设定的预紧力，产生螺栓振动松动。
增大预紧力，能有效地减低振动与冲击力对螺栓联接的松动作用，提高螺栓联接的强度与可靠性。
但若预紧力过大，则可能超过螺栓的静力强度，起到相反的效果。
因此，螺栓预紧力的控制，是提高提高螺栓联接疲劳强度与可靠性的重要手段。
螺栓预紧力可以通过多种方法进行控制。
其中力矩法控制是最简单易行，最常用的螺栓预紧力控制方法。
但力矩法控制螺栓预紧力的准确度较差，发散性很大。
本文就对影响力矩法控制预紧力准确度的几个重要参数进行分析讨论。
2. 分析计算螺栓的拧紧力矩与预紧力的关系可用以下公式计算（2）：（2-1）其中，T 为螺栓拧紧力矩，F i 为预紧力，d m 为螺纹的节园直径，近似等于螺纹的平均直径，λ为螺纹的升角，α为螺纹牙型斜角，L 为螺纹啮合段的工作高度，d c 为螺母或螺栓头接触面的平均工作直径，μ为螺纹接触面上的平均摩擦系数，μc 螺母或螺栓头接触面上的平均摩擦系数。
通常条件下可取 d c = (1+1.5) d/2 = 1.25 d ，其中d 是螺栓的公称直径。
由于螺纹的升角可由下式计算 tg λ = L /(π d m ) 则 式(2-1) 可简化成（2-2）T F i d m ⋅2tan λ()μsec α()⋅+L μtan λ()⋅sec α()⋅-⎛⎝⎫⎪⎭⋅F i μc ⋅d c ⋅2+:=T d m 2d ⋅tan α()μsec α()⋅+1μtan λ()⋅sec α()⋅-⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅0.625μc ⋅+⎡⎢⎣⎤⎥⎦F i ⋅d ⋅:=对一个给定规格的螺栓，如果摩擦系数为常数，式(2-2)中的预紧力与拧紧力矩成正比。
式(2-2）可以被近似表达为T= K F i d (2-3)其中K 为螺栓联结的扭转系数，或螺母系数。
如果K为已知，螺栓预紧力可通过式(2-3) 得出。
计算表明，螺栓公称直径不同，对螺母系数变化影响很小。
螺母系数主要与摩擦系数有关。
下面我们来验证以上螺母系数的近似程度及受相关参数应的影响。
一般在有充分润滑作用条件下，金属接触表面上的摩擦系数分别在0.08 – 0.12之间。
而在无润滑条件下，金属接触表面上的摩擦系数分别在0.1 – 0.25之间。
取润滑条件下的平均摩擦系数为μ = μc = 0.105，对公制粗螺纹，可算得不同规格螺栓的螺母系数如下：d 6 8 10 12 14 16 20 24 30 36 42 48K 0.153 0.1510.15 0.15 0.15 0.1470.1470.1470.1460.1460.1450.145取无润滑条件下的平均摩擦系数为μ = μc = 0.155，对公制粗螺纹，可算得不同公称直径螺栓的螺母系数如下：d 6 8 10 12 14 16 20 24 30 36 42 48K 0.204 0.2030.2030.2020.2020.20 0.20 0.20 0.1990.1980.1980.198如果螺纹为润滑条件，螺母或螺栓头为无润滑条件，取对应的平均摩擦系数为μ = 0.105，μc = 0.155，对公制粗螺纹，可算得不同公称直径螺栓的螺母系数如下：d 6 8 10 12 14 16 20 24 30 36 42 48K 0.178 0.1770.1760.1750.1750.1730.1730.1730.1720.1710.1710.17以上的公称直径与螺母系数的关系可由图1表示：00.050.10.150.20.25102030405060螺栓公称直径螺母系数K摩擦系数 = 0.105摩擦系数 = 0.155图1：摩擦系数为两个常数时计算得到的螺母系数与螺栓公称直径的关系。
分别取螺栓公称直径为M10 与M20的公制粗螺纹，当摩擦系数变化时，可算得对应的螺母系数变化如下： 0.07 0.080.09 0.10 0.11 0.13 0.15 0.18 0.20 0.22 0.25 0.30 K (10) 0.104 0.116 0.1270.139 0.150.174 0.197 0.231 0.255 0.278 0.3130.371 K (20) 0.1010.113 0.1240.1360.147 0.1710.1940.2290.2520.2760.311 0.369以上结果表明，螺母系数与摩擦系数基本上呈线性关系，而螺栓公称直径改变对螺母系数影响很小。
图2 给出了螺栓对应螺母系数随摩擦系数变化的关系曲线：00.050.10.150.20.250.30.350.400.050.10.150.20.250.30.35摩擦系数螺母系数KM10 螺栓M20 螺栓图2：螺母系数随摩擦系数变化的关系曲线。
类似的计算结果表明，公称直径，螺纹的粗细对螺母系数K 的影响很小，而摩擦系数的变化，对螺母系数K 的影响则很大。
摩擦系数的正常变化范围可能导致螺母系数产生+30%的变化。
在实际应用中，螺栓联接接触面处在非润滑条件下，取 K = 0.2，螺栓联接接触面处在润滑条件下，取K = 0.15，则螺栓平均预紧力可通过拧紧力矩算出。
在润滑条件下，如果通过螺栓头来拧紧，则也应润滑螺栓头的接触面。
采用润滑条件下用力矩法来控制预紧力，给螺纹接触面施加润滑剂而忘记给螺栓头接触面施加润滑剂，会使实际的螺栓平均预紧力低于计算出的预紧力。
这可能是许多实际操作中一个经常犯的错误。
而如果螺母面是拧紧旋转面，由于靠近有润滑作用的螺纹面，则可不用施加润滑剂。
由于摩擦系数 的发散性很大，相同的拧紧力矩可能得出相当不同的螺栓预紧力。
特别是当预紧力较大时，在干摩擦面上还可能在接触面凹凸点上产生局部冷焊作用，使摩擦系数变得更大，从而使螺栓预紧力的分布发散更大。
力矩法来控制预紧力的特点是方法简单，操作容易。
但这种方法的准确度较差，特别是在无摩擦条件下，由于接触凸点局部冷焊可能使螺母系数K 变得很大。
因此，如果采用力矩法来控制螺栓联接预紧力时，最好使用润滑条件下的力矩法来控制。
3. 反复加载作用下螺母系数K 的变化当螺栓联接被反复拆卸，反复加载作用会使摩擦系数产生很大改变。
在无润滑作用下由于接触凸点局部冷焊可能使摩擦系数变得很大。
拆卸后重新润滑是控制螺栓预紧力分布，提高螺栓联接可靠性的重要手段。
以下的一组试验结果给出了不同润滑条件下反复加载作用时测定的螺栓联接的螺母系数K 值的变化范围 ：表面润滑条件 拧紧方法 试件数 加载循环数 最大K 值 最小K 值 只润滑螺纹 螺母 10 10 0.08 0.18 只润滑螺纹 螺栓头 10 10 0.23 0.49 润滑螺纹与螺栓头 螺栓头5100.100.21以上结果表明，最大与最小螺母系数K 值变化范围超过一倍。
但润滑条件下的平均螺母系数K 值约为0.15，而螺栓头旋转面无润滑条件下平均螺母系数K 值远超过0.20。
这是因为在循环加载作用下，由于接触凸点局部冷焊作用会使摩擦系数变得很大，从而也使螺母系数K 变得很大。
图3 给出了不同润滑条件下加载循环次数对螺母系数变化的影响（3）。
螺母系数与加载循环次数的关系00.10.20.30.40.50.6024681012加载系数螺母系数 K润滑螺纹，拧紧螺母 - 最大值润滑螺纹， 拧紧螺母 - 最小值润滑螺纹，拧紧螺杆 - 最大值润滑螺纹，拧紧螺杆 - 最小值润滑螺纹与螺栓头，拧紧螺杆 - 最大值润滑螺纹与螺栓头，拧紧螺杆 - 最小值图3： 螺母系数随加载循环次数的变化关系。
图3 所示的结果表明，只有润滑螺纹时，用螺母拧紧时螺栓联接预紧力随加载次数变化变化很小。
但用螺栓头拧紧时螺栓联接预紧力随加载次数变化则很大。
这是因为用螺母拧紧时，螺纹上的润滑油会影响螺母接触面，而用螺栓头拧紧时，螺纹上的润滑油不会影响螺栓头接触面，压力变大后接触面局部冷焊的作用会极大的增加接触面上的平均摩擦系数。
因此，在润滑条件下拧紧的螺栓联接，每次拆卸都要重新加上润滑剂，用螺栓头拧紧时，还要润滑螺栓头接触面。
4. 小结螺栓预紧力可以通过拧紧力矩T= K F i d控制。
在非润滑条件下，K = 0.2，润滑条件下，K = 0.15。
力矩法是最简单易行的螺栓联接预紧力控制方法，但准确度较差，误差可达+30%。
在许多影响螺母系数K的参数中，摩擦系数是主要的变数。
润滑作用可以改善预紧力分布，在润滑充分的条件下预紧力分布会更均匀。
在循环加载作用下，由于接触点上的局部冷焊作用，无摩擦条件下的螺母系数变化要增大很多，所以每次拆卸后重新拧紧前润滑螺纹能显著减少预紧力的变化。
如果通过螺栓头拧紧，则螺纹与螺栓头接触面都需要润滑。
[参考文献](1)西北工业大学机械原理及机械零件教研室编，濮良贵主编，“机械设计”，1989，高等教育出版社。
(2)Joseph Edward Shigley, Charles R. Mischke,“Mechanical Engineering Design”, 5th ed, 1989,McGraw-Hill.(3)Deneen M. Taylor, Raymond F. MorrisonTest, “Faying Surface Lubrication Effects on NutFactors”, Proceedings of the 38th Aerospace Mechanisms Symposium, Langley Research Center, May 17- 19, 2006.（作者简介：郭卫凡，男，1957- 河北景县人，1982年毕业于中国矿业学院机械系。
现在重庆工程职业技术学院机电系副教授，主要从事金属材料及工艺的教学与研究工作。
）。
