網站導航
螺絲的扭矩怎么樣計算
螺絲扭矩的計算需綜合考慮螺紋規格、材料強度、摩擦系數及應用場景，其主要公式為：
T = K × d × F
其中：
-
T：擰緊扭矩（N·m）
-
K：扭矩系數（典型值0.15~0.2，受螺紋摩擦、支撐面摩擦及潤滑條件影響）
-
d：螺絲公稱直徑（m）
-
F：軸向預緊力（N）
一、軸向預緊力（F）的確定
預緊力是扭矩計算的關鍵參數，通常通過螺栓材料屈服強度（σ?）和應力截面積（A?）計算：
-
碳鋼螺栓：F = (0.6~0.7) × σ? × A?
-
合金鋼螺栓：F = (0.5~0.6) × σ? × A?
-
應力截面積（A?）：A? = π/4 × [(d? + d?)/2]2，其中d?為螺紋中徑，d?為螺紋小徑。
-
示例：M10碳鋼螺栓（σ?=640MPa），A?≈58mm2，則F≈(0.6×640×58)/1000≈22.3kN。
二、扭矩系數（K）的影響因素
扭矩系數K反映了摩擦對扭矩的消耗，其分配規律為：
-
10%：產生預緊力
-
40%：克服螺紋摩擦
-
50%：克服支撐面摩擦
K值范圍：
-
干摩擦（μ=0.15）：K≈0.15~0.2
-
潤滑后：K可降低20%~40%（如μ=0.1時，K≈0.12~0.15）
-
國標GB/T 1231：規定高強螺栓K=0.11~0.15（摩擦系數μ=0.35~0.45）
三、工程計算步驟
以M10-10.9級碳鋼螺栓為例，計算其擰緊扭矩：
-
確定預緊力：
-
σ?=900MPa（10.9級螺栓屈服強度），A?≈58mm2
-
F = 0.6 × 900 × 58 / 1000 ≈ 31.3kN
-
選擇扭矩系數：
-
干摩擦條件下，取K=0.18
-
計算扭矩：
-
T = 0.18 × 0.01m × 31,300N ≈ 56.3N·m
-
對比標準值：工程中M10-10.9級螺栓推薦扭矩為60~95N·m，計算值位于合理區間。
四、不同規格螺栓的扭矩參考值
| 螺栓規格 | 8.8級扭矩（N·m） | 10.9級扭矩（N·m） | 典型應用場景 |
|---|---|---|---|
| M6 | 9.5~15.2 | 12.8~20.5 | 儀表盤固定 |
| M8 | 22~35 | 30~48 | 電機基座 |
| M10 | 44~70 | 60~95 | 汽車輪轂 |
| M12 | 76~120 | 105~170 | 機床主軸箱 |
| M16 | 190~300 | 260~420 | 橋梁鋼結構 |
五、扭矩控制方法與精度提升
-
扭矩控制法：
-
直接通過扭矩扳手控制，但預緊力誤差達±25%（因摩擦系數波動）。
-
扭矩-轉角控制法：
-
先擰至初始扭矩（如40%~60%目標扭矩），再轉指定角度，預緊力誤差降至±15%。
-
螺栓伸長量控制法：
-
通過測量螺栓伸長量（如超聲波測量）排除摩擦影響，精度很高（誤差±5%以內）。
六、錦瑞公司的專業支持
錦瑞公司成立于1997年，專注于精良緊固件生產，產品覆蓋GB、DIN、ASTM、ISO、JIS等多國標準，并提供非標定制服務。我們通過以下方式確保扭矩控制的準確性：
-
獨自研發中心：配備先進檢測設備，優化扭矩系數K值。
-
材料科學應用：根據應用場景推薦合金鋼或碳鋼螺栓，匹配很棒預緊力范圍。
-
全球認證保障：通過ISO9001、IATF16949認證，產品由PICC承保全球責任險。
聯系人：王經理
聯系電話：15900845109
錦瑞公司以“質量為本、科技興企、用戶至上”為宗旨，為客戶提供從選型設計到售后維護的全流程支持，助力實現高效、可靠的機械連接。
公司信息
訪問官網
我要咨詢
每日熱詞
