螺栓预紧力和安装扭矩
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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。
拧紧力矩系数K
螺栓扭矩预紧力对照表
螺栓扭矩预紧力对照表
在机械领域,螺栓的紧固是最基本的操作之一,它能够将运动构件紧密固定,保证机器的稳定性和安全性。而螺栓的紧固程度主要与它的扭矩预紧力有关。因此,为了保证机器的性能和安全,必须按照规定的扭矩预紧力进行紧固。下面,本文将为您介绍螺栓扭矩预紧力对照表,希望对您有所帮助。
一、螺栓扭矩预紧力的定义
螺栓扭矩预紧力是指在给定的扭矩下,螺栓所受到的预紧力,也是螺栓紧固的重要参数之一。在实际生产中,根据机器的实际需要,需要按照一定的标准来选择合适的扭矩预紧力。
二、螺栓扭矩预紧力的计算方法
螺栓扭矩预紧力的计算方法一般分为两种:设计法和试验法。设计法主要是根据螺栓的使用要求和材料等参数,采用公式计算螺栓的预紧力。试验法则是通过试验的方式获得预紧力,一般使用测力计等仪器进行测试。根据不同的需求和实际情况,可以灵活运用以上两种方法来计算预紧力。
三、螺栓扭矩预紧力的选择及对照表
在选择螺栓的扭矩预紧力时,需要考虑机器的实际使用情况、技术参数和工作环境等因素。以下是螺栓扭矩预紧力对照表,提供参考:
(注:以下数据仅供参考,具体扭矩预紧力应按照机器使用手册或技术要求为准。)
螺纹 钢性 公称直径(mm) 钢性 铆接 螺纹插销
级数
A2-70 A4-70 A2-80 A4-80 NO NO NO
M3 2.0 1.6 / / 1.3 / /
M4 3.5 2.8 / / 2.2 / /
M5 6.0 5.0 5.3 4.4 3.7 / /
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×10-3N.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≤0.6~0.7σsA1;
不锈钢螺栓:F≤0.5~0.6σsA1;
即F≤K1σsA1;螺栓K1取0.6;不锈钢螺栓K1取0.5..
1σs——对应等级螺栓的材料屈服极限MPa需查表
螺栓 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 性能等级
屈服极限δs
min/Mpa 190 240 300 340 420 480 640 720 940 1100
不锈钢螺栓性能等级 A2-50 A2-70 A2-80
屈服极限δs
min/Mpa 210 450 600
2A1——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×dN.m
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。
拧紧力矩系数K