螺栓的锁紧力矩研究和计算方法188.pdf
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1、1 外六角 螺栓 S(IMD)螺栓直径 M(nin)DIN267性能等级(螺栓强度等级)3.6 5.6 6.9 8.8 10.9 12.9 Fv(N)Ma(Nm)Fv(N)Ma(Nm)Fv(N)Ma(Nm)Fv(N)Ma(Nm)Fv(N)la(Nm)Fv(N)4 1 M2 255 0.1 345 0.15 710 0.3 835 0.35 1,170 0.5 1 1,415 5 1 M2.5 485 0.26 655 0.35 1,310 0.71 1,550 0.83 2,180 1.18 2,620 5.5 M3 630 0.37 1,050 0.62 1,700 0.99 2,250 1
2、.3 3,150 1.9 3,800 6 M3.5 850 0.57 1,400 0.95 2,250 1.5 3,000 2 4,250 2.9 5,100 7 Ml 1,100 0.85 1,850 1.4 2,900 2.3 3,900 3 5,750 4.4 6,700 8、9M5 1,800 1.7 3,000 2.8 4,800 4.5 6,400 5.9 9,400 8.7 11,000 10 M6 2,550 2.9 4,200 4.8 6,750 7.7 9,000 10 13,200 15 15,500 13、14 M8 4,650 7,750 12 12,400 19 1
3、6,500 25 24,300 36 28,400 15、1:1 MIO 7,400 14 12,300 23 19,700 37 26,300 49 3&700 72 1 45,200 19、21 M12 10,800 24 1&000 40 2&800 65 3&400 85 56,500 125 66,000 22、23 1 M14 14,800 39 24,700 64 39,500 1C5 52,500 135 77,500 200 90,500 24、26 1 M16 20,400 59 34,000 98 54,500 155 72,500 210 107,000 310 125
4、,000 27 M18 24,800 81 41,300 135 66,000 215 91,000 300 129,000 430 152,000 30 M20 31,900 115 53,000 190 85,000 3C5 117,000 425 166,000 610 195,000 32 M22 39,900 155 66,500 260 106,000 415 146,000 580 20&000 820 244,000 36M24 15,900 200 76,500 330 122,000 530 16&000 730 240,000 1,050 1 281,000 11 M27
5、 80,500 295 100,000 490 161,000 780 222,000 1,100 316,000 1,550 369,000 46M30 73,500 395 122,000 660 196,000 1,050 269,000 1,450 384,000 2,100 1 449,000 50 M33 91,500 540 153,000 900 244,000 1,450 326,000 1,900 45&000 2,700 550,000 55M36 107,000 690 179,000 1,150 287,000 1,850 382,000 2,450 537,000
6、3,450 645,000 60 1 M39 129,000 900 215,000 1,500 315,000 2,400 460,000 3,200 646,000 4,500 775,000 65 M42 14&000 1,100 247,000 1,850 395,000 2,950 526,000 3,950 740,000 5,550 88&000 70 M45 173,000 1,400 289,000 2,300 462,000 3,700 616,000 4,950 867,000 6,950 C50,000 75 M48 195,000 1,700 325,000 2,80
7、0 520,000 4,450 693,000 5,950 974,000 8,400*150,000,80 1 M52 234,000 2,150 390,000 3,600 624,000 5,750 832,000 7,650 1,169,000 10,800 403,000 85 M56 270,000 2,700 150,000 4,500 719,000 7,150 959,000 9,550 1,349,000 13,400 L i&ooo 90 M60 315,000 3,350 525,000 5,550 841,000&900 1.121.000 11,900 1.576,
8、000 16,700 E92,000 1 95 M64 357,000 4,000 595,000 6,700 951,000 10,700 1,26&000 14,300 1,784,000 21,100(2,140,000 1 六何或外人方朗丹 行边亚离 Fv-螺栓预紧力 肮-螺栓扭矩 返冋上层按下列公式确定最小破坏扭矩:“3”=fBtnia 式中叽=兀/16 圮i rT=X*a j 其中M血,lit小破坏扭矩(见表2)t TB扭转强度;Wp抗扭截面模数 d唤一外螺纹小径最小值,%抗拉强度I X强度比r/ak(见表1).表1强度比X 1 性能尊级 88 9.8 10.9 12.9 1 比值
9、X 0.84 0.815 0.79 0.75 表2量小破坏扭矩 標纹規格 mm 凤小破兀扭矩”MH.N m mm 最小破坏扭矩”MLN m 88 性能尊级 12.9 8.8 性能尊级 12.9 98 10.9 98 10.9 Ml 0.25 0.033 0.036 0.040 0.045 M5 0.8 7.6&3 9.3 10 M1.2 0.25 0.075 0.082 0.092 0.10 M6 1 13 14 16 17 M1.4 0.3 0.12 0.13 0.14 0.16 M7 1 23 25 28 31 Ml.6 0.35 0.16 0.18 0*20 0.22 M8 1.25 3
10、3 36 40 44 M2 0.4 0.37 040 0.45 0.50 M8X1 38 42 46 52 M2.5 0.45 0.82 0.90 1.0 LI MIO 1.5 66 72 81 90 M3 0.5 1.5 1.7 1.9 2.1 M10X1 84 92 102 LU M3.5 0.6 2.4 2.7 3.0 3.3 M1OX1.25 75 82 91 102 M4 0.7 3.6 3.9 44 4-9 1)最个破坏扭矩值适用干,6f和 6e的甥纹 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 接口螺纹 G1”表示是 1 英寸的管螺纹,表示螺纹的内孔通
11、径的公称尺寸是 1 英寸(25.4 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。主要用來进行管道的连接,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儿种:NPT、PT、G 等。1)NPT 是 National(American)Pipe Thread 的缩写,属于美国标准的 60 度椎管螺 纹,用于北美地区,国标查阅 GB/T12716-1991o 2)PT(BSPT)是 Pipe Thread 的缩写,是 55 度密封圆锥管螺纹,属于惠氏螺纹 家族,多用于欧洲及英联邦国家,常用于水及煤气管行业,锥度 1:1
12、6,国标査阅 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。国标査阅 GB/T7307-2001 UNF是United Fine Thread,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 XPoXdX 1O3 N.m K:拧紧力系数 d:螺纹公称直径 P。:预紧力 PjhOoXd As也町由下面表查出 A,=n xd?/4 山螺纹部分危险剖面的计算直径 4=(d2+d3)/2 d尸di-H/6 H:螺纹牙的公称工作高度%=(0507)Q 6 螺栓材料的屈服极限N/mm(与强度等级相关,材质
13、决定)K 值査表:(K 值计算公式略)摩擦表而状况 K(il 有润滑 无润滑 楮加工表面 0.10 0.12 一般加工表而 0 13-0 15 0 18-0 21 表面氧化 0 20 0.24 镀 禅 0.18 0.22 干燥的粗加工表面 0.260 3 CT S査表:螺纹性能等级 3 6 46 4 8 5 6 5 8 6.8 8.8 98 10.9 129 d s 或0 0 2N/mm2 180 240 320 300 400 480 640 720 900 1080 A$査表:螺纹公称直径d/inin 3.5 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 24 27 30 33
14、36 公称应力截面积As/inm2 5 03 6 78 8 78 14 2 20 1 28 9 366 58 84.3 115 157 192 245 303 353 459 561 694 817 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 3.6、4.6、4.8.5.6、6.8、8.8、98、10.9,12.9 等 10 余个等级,其中 8.8 级及以上螺栓材质为低碳介金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,芷余通称为普通螺栓。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4.6 级的螺栓,其含义是:1、螺
15、栓材质公称抗拉强度达4OOMPa级;2、螺栓材质的屈强比值为0.6;3、螺栓材质的公称屈服强度达400 x0.6=240MPa级 性能等级10.9级高强度螺栓,英材料经过热处理后,能达到 1、螺栓材质公称抗拉强度达lOOOMPa级:2、螺栓材质的屈强比值为0.9:3、螺栓材质的公称屈服强度达1000 x0.9=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,其性能是相間的,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:N.m)件能 等级 36 46 48 5.6 5.S 6S 88 98 10 9 129 嫖纹 IT径
16、 d/nun nun max nun max min max mm max nun max nun max min max min max mm max nun max 3 0 33 0 46 0.43 061 0 58 0S1 0 54 076 0.72 1.01 0.87 1.22 1.16 162 130 183 163 2.28 196 P 2.74 35 051 0 72 0 6S 0 96 091 12S 0 85 1 20 1.14 1.59 137 191 182 235 205 287 256 3 59 3 OS 431 4 076 106 1 01 1 42 135 189
17、 126 1 77 169 236 2.02 283 2 70 3 7S 3 03 425 3 79 5 31 4 55 6 37 5 153 215 2.04 2 86 273 382 2 56 3 58 3.41 4.77 4.09 5.73 5.45 7 63 613 8 59 7 67 1074 9 20 mSS 6 2 60 365 3.47 4S6 463 6 48 434 6 08 5 79 8.10 6.95 973 9 26 1297 1042 1459 13.02 18.23 1563 2188 7 437 612 5 S3 S16 7 77 10 88 7 28 10 2
18、0 9 71 1359 1165 1631 1554 21 75 174S 2447 21 S5 30 59 26 22 36 71 S 6 32 885 S.43 1181 1124 1574 1054 14 76 1405 19 68 1687 2361 22.49 31 4S 25.30 35.42 31.62 4427 3795 5313 10 12.53 17 54 16.70 23 39 22.27 31 18 20 88 29 23 27 S4 3S9S 3341 46 77 44 54 6236 5011 7016 62.64 87.70 75.17 10524 12 2185
19、 30 59 29.13 40 79 38 85 54 38 36 42 50 98 4S56 67 98 5827 81 58 77 69 108 77 87 40 122 36 109.25 152.95 131 10 1S3 54 14 34 7S 4S69 46.37 6492 6182 86 55 5796 81 14 77 28 10S.19 9274 129 83 12365 17311 139.10 194.75 173.SS 243.43 20S66 292.12 16 5426 75 96 72.35 101.28 96 46 13505 90 43 126 60 120
20、58 168S1 1269 202 57 19292 270 09 21704 30385 271 30 379 SI 325 56 45578 IS 7465 104 51 99 53 139.35 13271 185 79 12442 174 IS 165 S9 23224 19S 07 278 69 265 42 371 59 29S60 41S04 373.25 522.55 447 90 627 06 20 105 S4 14S18 141 12 197.57 18S.16 263 42 176 40 246 96 235 20 329 28 28224 395 14 37632 5
21、26 85 423 36 592 70 529.20 740.SS 635 04 889 06 22 143 99 201.58 19198 26S.77 25597 358 36 239 98 335 97 319 97 447 96 3S3 96 537.55 51195 71673 57594 S06.32 719.93 1007.90 86391 1209 4S 24 1S3 00 256 19 243 99 341$9 325 32 455 45 30499 426 99 406 66 569 32 487 99 6S318 650 65 910 91 731 9S 1024 77
22、91498 12S097 1097 971537 16 27 267 69 37476 356 92 499.69 475 89 666.25 44615 62461 59486 83281 71384 999 37 95178 1332 50 1070 76 1499 06 1338 44 1S73.82 1606.13 224S.59 30 36353 50S94 4S4 70 67S.59 646.27 904 78 605 88 S4S23 S07 84 1130 9S 96S 41 1357 17 1292 54 1809 56 145411 2035 76 181764 2544.
23、70 2181.17305364 33 49463 692 56 659.58 923.41 879 44 123121 82447 115426 1099 30 1539 01 1319 16 1S46 S2 1758 87 2462 42 1978 73 2770 23 2473 42 3462.78 2968.104155 34 36|635 30 S89 42 S47.07 1185 89 1129 42 1581.19 105S 83 1482 36 1411.7S 1976 49 169413 2371 78 2258 84)3162 38 2541 20 3557 6S 3176
24、.50|4447.09 3S11 80 5336.51 表面被氧化(有润滑)的螺纹联接的拧紧力矩值(单位:N.m)性能 等级 36 46 48 56 5 8 68 SS 98 109 129 噱纹 f径 d/nuu nun max nun max nun max min max mm max nun max mm max mm max mm max nun irax 3 027 0 3S 0 36 0 51 0 4S 0 6S 0 45 063 0 60 085 0 72 101 0 97 135 109 152 1 36 190 163 228 35 0 43 0 60 0.57 OSO 0
25、76 106 071 100 095 1.33 1 14 159 1.52 213 1.71 239 2.14 2 99 2 56 359 4 063 0 89 0.S4 1.18 1.12 1.57 105 14S 140 1.97 169 236 2.25 315 2.53 3 54 3.16 4.43 3 79 531 5 1 28 1 79 1 70 2 39 227 3 IS 213 2 9S 2 84 393 341 4 77 4 54 6 36 511 716 6 39 S95 7 67 1C74 6 2.17 3 04 2S9 405 3 86 5 40 362 5.07 4.
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