螺栓的锁紧力矩研究和计算方法审批稿

YKKstandardizationoffice【YKK5AB-YKK08-YKK2C-YKK18】螺栓的锁紧力矩研究和计算方法内六角外六角螺栓直径DIN267性能等级(螺栓强度等级)螺栓螺栓S(mm)S(mm)M(mm)Fv(N)Ma（Nm）Fv(N)Ma（Nm）Fv(N)Ma（Nm）Fv(N)Ma（Nm）Fv(N)Ma（Nm）Fv(N)Ma（Nm）4M22553457108351,1701,415254856551,3101,5502,1802,620M36301,0501,7002,2503,1503,800　68501,4002,2503,00024,2505,10037M41,1001,8502,9003,90035,7506,70048、9M51,8003,0004,8006,4009,40011,00010510M62,5504,2006,7509,0001013,2001515,50018613、14M84,65077,7501212,4001916,5002524,3003628,40043815、17M107,4001412,3002319,7003726,3004938,7007245,200841019、21M1210,8002418,0004028,8006538,4008556,50012566,0001451222、23M1414,8003924,7006439,50010552,50013577,50020090,5002351424、26M1620,4005934,0009854,50015572,500210107,000310125,000365　27M1824,8008141,30013566,00021591,000300129,000430152,0005001730M2031,90011553,00019085,000305117,000425166,000610195,000710　32M2239,90015566,500260106,000415146,000580208,000820244,0009601936M2445,90020076,500330122,000530168,000730240,0001,050281,0001,220　41M2780,500295100,000490161,000780222,0001,100316,0001,550369,0001,8002246M3073,500395122,000660196,0001,050269,0001,450384,0002,100449,0002,450　50M3391,500540153,000900244,0001,450326,0001,900458,0002,700550,0003,2502755M36107,000690179,0001,150287,0001,850382,0002,450537,0003,450645,0004,150　60M39129,000900215,0001,500345,0002,400460,0003,200646,0004,500775,0005,4003265M42148,0001,100247,0001,850395,0002,950526,0003,950740,0005,550888,0006,650　70M45173,0001,400289,0002,300462,0003,700616,0004,950867,0006,9501,050,0008,3503675M48195,0001,700325,0002,800520,0004,450693,0005,950974,0008,4001,150,000,10,100　80M52234,0002,150390,0003,600624,0005,750832,0007,6501,169,00010,8001,403,00012,9004185M56270,0002,700450,0004,500719,0007,150959,0009,5501,349,00013,4001,618,00016,100　90M60315,0003,350525,0005,550841,0008,9001,121,00011,9001,576,00016,7001,892,00020,0004695M64357,0004,000595,0006,700951,00010,7001,268,00014,3001,784,00021,1002,140,00024,100S-内六角或外六方两平行边距离Fv-螺栓预紧力Ma-螺栓扭矩●手握扳手拧紧螺丝，手到螺丝的距离X所用的力就是锁紧力矩。ASME 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 接口螺纹G1" 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示是1英寸的管螺纹，表示螺纹的内孔通径的公称尺寸是1英寸（毫米）两个点是英寸的代号。管螺纹是位于管壁上用于连接的螺纹,有55度非密封管螺纹和55度密封管螺纹。主要用来进行管道的连接，使其内外螺纹的配合紧密，有直管和锥管两种。常见的管螺纹主要包括以下几种：NPT、PT、G等。　　1）NPT是National(American)PipeThread的缩写，属于的60度椎管螺纹，用于北美地区，国标查阅GB/T12716-1991。　　2）PT（BSPT）是PipeThread的缩写，是55度密封圆锥管螺纹，属于惠氏螺纹家族，多用于及英联邦国家，常用于水及煤气管行业，锥度1:16，国标查阅GB/T7306-2000。国内叫法为ZG.。　　3）G是55度非密封管螺纹，属惠氏螺纹家族。标记为G代表圆柱螺纹。国标查阅GB/T7307-2001。UNF是UnitedFineThread，即英制细牙螺纹。UNC：统一粗牙螺纹螺纹联接的拧紧力矩计算Mt＝K×P0×d×10－3K:拧紧力系数d：螺纹公称直径P0：预紧力P0＝σ0×AsAs也可由下面表查出As＝π×ds2/4ds:螺纹部分危险剖面的计算直径ds＝（d2＋d3）/2d3=d1－H/6H：螺纹牙的公称工作高度σ0＝（～）σsσs――――螺栓 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的屈服极限N/mm2（与强度等级相关，材质决定）K值查表：(K值计算公式略)摩擦表面状况K值有润滑无润滑精加工表面一般加工表面~~表面氧化镀锌干燥的粗加工表面~σs查表：螺纹性能等级σs或σmm21802403203004004806407209001080As查表：螺纹公称直径d/mm345678101214161820222427303336公称应力截面积As/mm258115157192245303353459561694817通过计算得到螺栓联接拧紧力矩如下表所示：钢结构连接用螺栓性能等级分、、、、、、、、等10余个等级，其中级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如，性能等级级的螺栓，其含义是：1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为；3、螺栓材质的公称屈服强度达400×=240MPa级性能等级级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为；3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×=900MPa级螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可表面被氧化（无润滑）的螺纹联接的拧紧力矩值（单位：）性能等级螺纹直径d/mmminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmax345678101214161820222427303336表面被氧化（有润滑）的螺纹联接的拧紧力矩值（单位：）性能等级螺纹直径d/mmminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmax345678101214161820222427303336镀锌（无润滑）的螺纹联接的拧紧力矩值（单位：）性能等级螺纹直径d/mmminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmax345678101214161820222427303336镀锌（有润滑）的螺纹联接的拧紧力矩值（单位：）性能等级螺纹直径d/mmminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmax345678101214161820222427303336干燥的粗加工表面的螺纹联接的拧紧力矩值（单位：）性能等级螺纹直径d/mmminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmax345678101214161820222427303336精加工表面（无润滑）的螺纹联接的拧紧力矩值（单位：）性能等级螺纹直径d/mmminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmax345678101214161820222427303336精加工表面（有润滑）的螺纹联接的拧紧力矩值（单位：）性能等级螺纹直径d/mmminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmax345678101214161820222427303336一般表面（无润滑）的螺纹联接的拧紧力矩值（单位：）性能等级螺纹直径d/mmminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmax345678101214161820222427303336一般表面(有润滑)的螺纹联接的拧紧力矩值（单位：）性能等级螺纹直径d/mmminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmaxminmax345678101214161820222427303336紧固件生产中应用的相关计算的公式一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB197/196）a.中径基本尺寸计算:螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:d/D-P×例:外螺纹M8螺纹中径的计算×=≈b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值为”0”下限值为上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差M8的6h级中径公差值：上限值下限值:C常用的6g级外螺纹中径基本偏差:(以螺距为基准)PP上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差例M8的6g级中径公差值:上限值下限值:注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出.②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大—之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在—即在此范围.③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准二、60°内螺纹中径计算及公差(GB197/196)a.6H级螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值:+++++++下限值为”0”,上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差例M8-6H内螺纹中径为:+=上限值:为下限值b.内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值c.6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准)+++++++例:M86G级内螺纹中径上限值:++=下限值:+=上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差三、外螺纹大径的计算及公差(GB197/196)a.外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ上限值公差为”0”b.外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准)大径下限计算公式:d-Td即螺纹大径基本尺寸-公差例:M8外螺纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ=φc.外螺纹6g级大径的计算与公差6g级外螺纹的基准偏差(以螺距为基准)–上限计算公式d-ges即螺纹大径基本尺寸-基准偏差下限计算公式d-ges－Td即螺纹大径基本尺寸-基准偏差-公差例:M8外螺纹6g级大径上限值φ=φ下限值φ注:①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的基础上与螺纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小.②对需进行热处理和表面处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大径控制在6h级的下限值加以上,如M8的外螺纹在搓(滚)丝的大径应保证在φ以上和以下为宜.四、内螺纹小径的计算与公差a.内螺纹小径的基本尺寸计算(D1)螺纹小径基本尺寸=内螺纹基本尺寸-螺距×系数例:内螺纹M8的小径基本尺寸×=≈b.内螺纹6H级的小径公差(以螺距为基准)及小径值计算+0.2+0.236+++++内螺纹6H级的下限偏差公式D1+HE1即内螺纹小径基本尺寸+偏差注:6H级的下偏值为“0”内螺纹6H级的上限值计算公式=D1+HE1+TD1即内螺纹小径基本尺寸+偏差+公差例:6H级M8内螺纹小径的上限值+0=6H级M8内螺纹小径的下限值+0+=c.内螺纹6G级的小径基本偏差(以螺距为基准)及小径值计算+++++++内螺纹6G级的小径下限值公式=D1+GE1即内螺纹基本尺寸+偏差例:6G级M8内螺纹小径的下限值+=6G级M8内螺纹小径的上限值公式D1+GE1+TD1即内螺纹基本尺寸+偏差+公差例:6G级M8内螺纹小径的上限值是++=注:①内螺纹的牙高直接关系到内螺纹的承载力矩的大小,故在毛坯生产中应尽量在其6H级上限值以内②在内螺纹的加工过程中,内螺纹小径越小会给加工具——丝锥的使用效益有所影响.从使用的角度讲是小径越小越好,但综合考虑时一般采用小径的在中限至上限值之间,如果是铸铁或铝件时应采用小径的下限值至中限值之间③内螺纹6G级的小径在毛坯生产中可按6H级执行,其精度等级主要考虑螺纹中径的镀层,故只在螺纹加工时考虑丝锥的中径尺寸而不必考虑光孔的小径。五、分度头单分度法计算单分度法计算公式:n=40/Zn:为分度头应转过的转数Z:工件的等分数40:分度头定数例:铣削六方的计算代入公式:n=40/6计算:①化简分数:找出最小约数2进行约分,即将分子分母同时除以2得20/3.分数的同时缩小其等分不变.②计算分数:此时要看分子与分母的数值而确定;如分子此分母大时进行计算.20÷3=6(2/3)即n值,也即分度头应转过6(2/3)转.此时的分数已变成带分数;带分数的整数部份6为分度头应转过6整圈.带分数的分数2/3则只能是转一圈的2/3,此时又须重新计算③分度板的选用计算:不足一圈的计算须借助分度头的分度板来实现.计算时第一步将分数2/3进行同时扩大.例:如果同时扩大14倍时的分数为28/42;如同时扩大10倍时,分数为20/30;如同时扩大13倍时的分数为26/39……扩大分门倍数的多少要根据分度板的孔数来选择.此时应注意:①选择分度板的孔数一定能被分母3整除.如前面举例中的42孔是3的14倍,30孔是3的10倍,39是3的13倍……　　　　　②分数的扩大必须是分子分母同时扩大其等分不变,如举例中的28/42=2/3×14=(2×14)/(3×14);20/30=2/3×10=(2×10)/(3×10);26/39=2/3×13=(2×13)/(3×13)28/42分母42即采用分度数的42孔进行分度;分子28即在上轮的定位孔上向前再转过28孔即29孔上为本轮的定位孔,20/30是在30孔分度板向前再转过10孔即11孔上为本轮的定位孔.26/39是在39孔的分度板向前再转26孔即27孔上为本轮的定位孔.铣六方(六等分)时即可采用42孔,30孔,39孔等被3整除的孔作为分度:其操作是手柄转整6圈后,再分别在上轮的定位孔上向前再转28+1/10+1/26+!孔的29/11/27孔上作为本轮的定位孔例2:铣15齿的齿轮计算代入公式:n=40/15计算n=2(2/3)是转2整圈再选被3整除的分度孔如24,30,39,等孔板上再向前转过16,20,26,28,34,36,38,44加1孔即17，21，27，29，35，37，39，45孔作为本轮的定位孔。例3:铣82齿的分度计算代入公式:n=40/82计算n=20/41即:只要选41孔的分度板,在上轮定位孔上再转过20+1即21孔作为本轮的定位孔便是例4:铣51齿的分度计算代入公式n=40/51由于此时分数无法计算则只能直接选孔,即选51孔的分度板,在上轮定位孔上再转过51+1即52孔作为本轮的定位孔即是例5铣100齿的分度计算代入公式n=40/100计算n=4/10=12/30即选30孔的分度板，在上轮定位孔上再转过12+1即13孔作为本轮的定位孔即是如所有分度板无计算所需的孔数时则应采用复式分度法计算，不在本计算方法之列，实际生产时一般采用滚齿，因复式分度计算后的实际操作极为不便六、圆内接六方形的计算公式：①圆D求六方对边（S面）S=即直径×(系数)　②六方对边(S面)求圆(D)直径D=即对边×(系数)七、冷镦工序的六方对边与对角计算公式①外六角对边(S)求对角ee=即对边×②内六角对边(s)求对角(e)e=即对边×(系数)③外六角对边(s)求对角(D)的头部用料直径,应按公式)六方对边(s面)求圆(D)直径并适量加大其偏移中心值即D≥偏移中心量只能估算八、圆内接四方形的计算公式:①圆(D)求四方形对边(S面)S=即直径×②四方对边(S面)求圆(D)D=即对边×九、冷镦工序的四方对边与对角的计算公式①外四方对边(S)求对角(e)e=即对边(s)×参数②内四方对边(s)求对角(e)e=即对边(s)×系数十、六方体体积的计算公式①×H/m/k即对边×对边××高或厚度十一、圆台(圆锥)体的体积计算公式(D2+d2+D×d)即×高度×(大头直径×大头直径+小头直径×小头直径+大头直径×小头直径)十二、球缺体(例如半圆头)的体积计算公式(R-h/3)即×高度×高度×(半径－高度÷3)十三、内螺纹用丝锥的加工尺寸计算1.丝锥大径D0的计算公式D0=D＋8)×~即丝锥大径螺纹基本尺寸+螺距÷8×至注:至的多少选择应根据螺距的大小来确认,螺距值越大则应采用小一点系数,反之,螺距值越小而相应采用大一点系数2.丝锥中径(D2)的计算公式:D2=(3×/8即丝锥中径=3××螺距÷83.丝锥小径(D1)的计算公式:D1=(5×/8即丝锥小径=5××螺距÷8十四、各种形状冷镦成型用料长度计算已知:圆的体积公式是直径×直径××长度或半径×半径××长度即d2××L或R2××L计算时将需要用料的体积X÷直径÷直径÷或X÷半径÷半径÷即为投料的长度列式=X/或X/式中的X表示需要用料体积数值L表示实际投料的长度数值R/d表示实际投料的半径或直径十五、滚齿轮机滚齿轮的挂轮计算a.滚齿轮主轴定数24b.滚齿轮挂轮计算是按照将数据分解即同时扩大或缩小其等分不变来实现的B1和b2示意图为复合变速,b3和b4示意图为直接变速c.主轴参数24的分解c1直接分解可为2×12=24;3×8=24;4×6=24c2扩大倍数后分解:如扩大5倍24×5=120那么120就可分解为20×6;3×40;4×30;6×20如扩大8倍24×8=192那么192就分解为2×91;91×2;48×4;4×48;3×64;64×3;8×24;24×8;32×6;6×32在扩大倍数时应将加工零件的齿数同时扩大到直至以便于分解为止;d.演算事例分解设加工零件为15齿时的计算列式:24/15同时扩大10倍后240/150;分解同时清除公倍数3得(3×80)/(3×50)=80/50此时可采用示意图在中间装一任意介轮即在①处装80齿数齿轮②处装50齿数齿轮设加工零件为77齿时的计算列式:24/77同时扩大90倍后2160/6930;分解(40×54)/(70/99)此时可采用示意图的装配齿轮,考虑到齿轮时的装配方便,1和3数可任意调换,2和4也可任意调换但1与2或4及3与2或4位置不适调换反之4与1或3及2与1或3同不能调换设加工零件为32齿时的计算列式:24/32同时扩大5倍后120/160;分解为（4×30）/（4×40）同时清除公倍数4后得30/40此时可采用示意图在中间装任意介轮即在①处装30齿轮②处装40齿轮数齿轮设加工零件为13齿时的计算列式:24/13同时扩大100倍后2400/1300;分解力(30×80)/(20×65)此时可采用示意图进行装配,注:为什么2400时分解为30×80也可分解40×60,此时应看装配后齿轮的互相吻合而定,只要好吻合即可,本齿轮齿数也可将2400分解为20×120即可同的示意图装配,螺栓扭紧的力矩计算方法预紧力为了增加螺纹副连接的刚性、紧密性、放松能力以及防止受横向载荷作用螺栓连接的滑动，多数螺纹连接都要预紧。预紧力的大小根据螺栓组受力的大小和连接的工作要求决定，设计时首先保证所需的预紧力，又不使连接得结构尺寸过大。一般规定拧紧后螺纹连接件的预紧力不得大于其材料的屈服点的80%。对于一般连接用的钢制螺栓，推荐用预紧力极限值如下计算：碳素钢螺栓：F0=~σsAs合金钢螺栓：F0=~σsAs式中σs------表示材料的屈服点，单位Mpa;(可从螺栓特性表中查到)As------表示螺栓的有效截面积，单位mm2(可从GB/螺栓验证载荷表查到)扭紧力矩扭紧力矩是用扭矩扳手来完成的。扭矩扳手的力矩T是用于克服螺纹副的螺纹阻力T1和螺母与被连接件（或垫片）支撑面间的端面摩擦力矩T2组成。T=T1+T2=KF0d式中的K----扭紧力矩系数（一般取~）d-----螺栓的公称直径，单位mmExp.以M16螺栓，等级T=KF0dK取值为F0=~σsAsAs=167mm2d=16mmσs=640N/mm2T=KF0d=××640×157×16×10-3=177NMT=T1+T2=F0tan(ψ+ρv)d22+F0μ13×Dw3-d03Dw2-d02=KF0d(N·mm)d螺纹公称直径，mmF0预紧力，NK拧紧力矩系数T拧紧力矩d2螺纹中径，mmω螺纹升角ρv螺纹当量摩擦角μ螺母与被连接件的支承面间的摩托擦因数Dw与支承平面连接的螺母或者垫圈的直径d0螺纹外径