擰緊力矩的計算方法

1、擰緊力矩的計算方法1,1,螺栓和螺母組成的螺紋副在緊固時，緊固力是通過旋轉(zhuǎn)螺母或螺栓（通常是螺母）而獲得的，緊固力與旋轉(zhuǎn)螺母所用的扭矩（擰緊扭矩）成正比，為了保證達到設計所需的緊固力，就要在工藝文件中規(guī)定擰緊扭矩，并在實際施工中貫徹實施。2 2 . .機械設計中擰緊扭矩計算方法M M= =KPDKPD 式中：M M 一擰緊扭矩，NmNmK K 一扭矩系數(shù)P P設計期望達到的緊固力，KNKND D 一螺栓公稱螺紋直徑，mmmmK K 值表（參考）摩擦表面狀況K K 值有潤滑無潤滑精加工表面0.10.10.120.12一般加工表面0.13-0.150.13-0.150.18-0.210.18-0.

2、21表面氧化0.20.20.240.24P0A2Asds/4ds=d?+d3/2d30=0,50.7sAs:也可以由下表查出ds:螺紋部分危險剖面的計算直徑d1H/6H:螺紋牙的公稱工作高度。：螺栓材料的屈服極限V V：擰緊過程中屈服點應力的利用因數(shù)，一般丫=0.9=0.9鍍鋅0.180.180.220.22干燥的粗加工表面0.260.30.260.3AsAs 表（參考）d/mmd/mm8 8101012121414161618182020222224242727303033333636/mm2/mm236.636.6585884.384.311511515715719319324524530

3、33033533534594595615616946948178173 3 . .緊固力 P P 一般在設計上選取螺栓屈服強度 6 6s s 的 606080%,80%,安全系數(shù)約為 1.21.2 以上。4 4 . .扭矩系數(shù) K K 是由內(nèi)外螺紋之間的摩擦系數(shù)和螺栓或螺母支撐面與被緊固零件與緊固件接觸的承壓面的摩擦系數(shù)綜合而成。它與緊固件的表面處理、強度、形位公差、螺紋精度、被緊固零件承壓面粗糙度、剛度的許多因素有關，其中表面處理是一個關鍵的因素。不同的表面處理，其扭矩系數(shù)相差很大，有時相差近一倍。例如：同螺紋規(guī)格，同強度的螺紋副，表面處理為磷化時，扭矩系數(shù)約為 0.130.130.18,0

4、.18,而表面處理為發(fā)黑時，扭矩系數(shù)可達 0.260.260.30.3。5 5 . .對于 M10M68M10M68 勺粗牙鋼螺栓，當螺紋無潤滑時，擰緊力矩粗略計算公式：6 6 .VDI.VDI22302230 中的擰緊力矩計算方法FM計算公式為：式中：R0.2：屈服強度A螺栓最小橫截面積FM和 M MA可從第 2 2 部分附錄 C C 中查得，并應根據(jù)現(xiàn)有條件使用螺紋摩擦系數(shù)的最小值。使用表 A1A1A4A4 時，如果緊固技術/緊固工具中有較大的波動，可以適當減少所要求的緊固力矩（計算值5%,5%,以避免應力過大。7 7 . .常用的防松方法破壞螺紋運動副關系的防松螺栓頭和螺母端面沖點怫接粘

5、結(jié)劑的粘結(jié)：在螺紋表面涂環(huán)氧樹脂或厭氧膠等粘結(jié)劑，主要是增大松動扭矩（松動扭矩，參見 Q/CSR52.4Q/CSR52.4 部分）。用機械固定件鎖緊的防松六角開槽螺母配開口銷止動墊圈用連鋼絲增大摩擦力的防松雙螺母自由旋轉(zhuǎn)型的齒形端面鎖緊螺母和鎖緊螺釘有效力矩型的全金屬鎖緊螺母有效力矩型的非金屬嵌件鎖緊螺母彈性墊圈和齒形鎖緊墊圈8 8 . .螺紋粘接劑（密封膠）選擇原則螺紋尺寸金屬材料工作環(huán)境（溫度、介質(zhì)）密封壓力工藝9 9 . .螺紋粘接劑（密封膠）使用方法1010 . .螺紋粘接劑（密封膠）拆卸方法一般情況下，用普通方法（如扳手、螺絲刀）即可拆開。當選用膠的強度過高時，用普通方法不能拆時，可

6、采用局部加熱法，將螺紋捏合處局部加熱，即局部加熱螺母或螺釘至 232c232c（參考）5 5 分鐘，趁熱拆卸。1111 . .螺紋粘接劑使用實例按照 Q/CSR52.4Q/CSR52.4 標準使用膠粘劑的要求，保持預緊力、防止振動、防腐、防止意外扭轉(zhuǎn)，株洲電力機車公司目前主要使用樂泰膠（如 242242、243243、262262 等）螺紋鎖固劑，同時對涂膠工藝作了專門的規(guī)定1212 . .防松性能試驗結(jié)果對比對于如何評定緊固件的防松性能， 目前國內(nèi)外普遍采用兩種標準的試驗方法。第一種是緊固件加速振動試驗方法（ISOISO 標準或 GJB715.3GJB715.3）, ,第二種是緊固件橫向振動

7、試驗方法（GB/TGB/T1043110431）。第一種方法目前在國內(nèi)主要用于航空航天系統(tǒng)，而其他系統(tǒng)多采用第二種方法。1313 . .防松性能試驗結(jié)果對比 t t-表示試件未失效A A雙螺母D-D-高鎖螺母E-E-無預緊力的開槽螺母加開口銷F-F-全金屬鎖緊螺母G G內(nèi)齒鎖緊墊圈H H外齒鎖緊墊圈J-J-輕型彈簧墊圈K-K-普通螺母有預緊力的開槽螺母、涂厭氧膠的螺母以及尼龍圈鎖緊螺母的抗振松壽命最長,經(jīng)受長時間的激烈沖擊、振動后，仍無任何松動的跡象。也就是說，在各種緊固件的對比試驗中，它們的防松性能最佳。B-B-有預緊力的開槽螺母加開口銷C C尼龍圈鎖緊螺母幅共用手外I*看拈，門片fASCP

8、tFHJASCPtFHJH H過去認為，雙螺母這種傳統(tǒng)的防松方法，其防松性能不高。試驗表明，采取正確的安裝方法，可使其保持較高的預緊力，其抗振壽命可顯著提高。開槽螺母加開口銷的防松方法屬于機械固定件的鎖緊防松，具有很高的防松可靠性。但開槽螺母加開口銷的安裝方法對其防松性能有顯著的影響。不擰緊（即無預緊力）或擰緊不足的開槽螺母，在激烈的沖擊、振動下，只能在一定時間內(nèi)防止螺母從螺栓上脫落。無預緊力的松連接在嚴酷的工作環(huán)境中會導致緊固件或被連接的其他構件早期疲勞破壞。無預緊力的開槽螺母，由于開口銷在螺母槽內(nèi)受到反復沖擊和剪切力的作用，在經(jīng)受 4 4 萬多次的沖擊、振動以后，開口銷斷裂，螺母與螺栓分離

9、，連接失效。因此，對于在長期間內(nèi)經(jīng)受激烈沖擊、振動的開槽螺母，在安裝時，必須施加合理的預緊力。在螺母槽與螺栓銷孔對中裝配時，應從擰緊方向扳擰螺母，使開口銷緊固在螺母槽內(nèi)，避免開口銷在槽內(nèi)移動，以防止連接的疲勞失效。涂厭氧膠螺母的防松屬于不可拆卸的防松，其防松性能極佳。經(jīng)受長時間振動試驗無松動跡象的螺母，厭氧膠對螺紋緊固件的粘合鎖緊能力很高，其抗振壽命很長也就不足為奇了。尼龍圈鎖緊螺母在國內(nèi)外的實際應用中早已表明其優(yōu)良的防松性能。國外有關專家甚至稱其為永不松動的鎖緊螺母。這種螺母的防松性能比其他鎖緊螺母高得多。其防松之所以如此可靠是由于螺母的尼龍圈緊緊箍住螺栓從而形成高彈性的橫向壓緊。在使用尼龍圈鎖緊螺母時，應考慮尼龍圈的老化及溫度的影響，對有這方面要求的螺母，應改變尼龍的材料或配方。高鎖螺母屬于非圓收口的全金屬鎖緊螺母