⑴ 如何計算螺栓的預緊扭矩
大家在進行法蘭設計時或查閱法蘭喊辯的計算報告, 都能找到法蘭預緊和操作時的螺栓拉力。 對於 M36以下的螺栓, 一般可以採用扭矩扳手。 現在知道螺栓荷載,如何求對應的扭矩值呢?大家可以查閱 GB/T16823.2-1997《螺紋緊固件緊固通則》 或者相關的資料就能夠找到相應的扭矩值。 對於可以鄭卜缺進行液壓拉伸的螺栓, 大家可以查閱相應的墊片生產廠家的數據, 即可以知道螺栓的荷載。 更簡單的可以直接取螺栓材料 45%的屈服強度來計算每個螺栓的載荷。這是我計算出來的螺栓載入扭矩: 採用力矩扳手、 墊片為纏繞墊片 (用鋼圈墊可以類推),僅供參考。
根據 GB150-1998《鋼制壓力容器》 P94中'9 法蘭'的規定, 求得墊片壓緊力,再根據力與力矩的關系,算出每條螺栓的力矩。高壓法蘭尺寸為:DN6' PN1500class(纏繞墊片密封),其法蘭預緊力具體驗算如下:
1、查 HG20592~20635-97《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》中 HG20631-97法蘭密封面外徑 d=216mm;
2、查 HG20631-97中 DN6' PN1500class D 型纏繞墊片纏繞墊內徑 D2=171.5mm,纏繞墊外徑 D3=209.6mm,墊片密封寬度 N=19.05mm ,D3<d。
3、按照 GB150-98 P91 表 9-1 中 1a墊片基本密封寬度 b0=N/2=19.05/2=9.525mm>6.4mm。
4、按照 GB150—98 P94 中 9.5.1.1 墊片有效密封寬度 b=2.53 =2.53 =7.81mm。
5、按照 GB150-98 P94中 9.5.1.2 墊片壓緊力作用中心圓直徑 DG=D3-2b=209.6-2*7.81 =193.98mm。
6、查 GB150-98 P93表 9-2 中纏繞墊片弊乎的墊片系數 m=3.00,比壓力 y=69MPa。管線的設計壓力為 15.85MPa,操作壓力為 14.4MPa。
7、按照 GB150-98 P94中 9.5.1.3 中預緊狀態下需要的最小墊片壓緊力FG=Fa=3.14DGby=3.14*193.98*7.81*69=328236.4N 。
8、按照 GB150-98 P94中 9.5.1.3 操作狀態下需要的最小墊片壓緊力 FG=Fb=6.28DGbmpc=6.28*193.98*7.81*3.00*14.4 =411009N。
⑵ 螺栓連接中的預緊力指什麼
螺栓預緊力是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯接件之間產生的沿螺栓軸心線方向的預緊力。對於一個特定的螺栓而言,其預緊力的大小與螺栓的擰緊力矩、螺栓與螺母之間的摩擦力、螺母與被聯接件之間的摩擦力相關。
預緊力的大小,除了受限於螺釘材料的強度外,還受限於被聯接件的材料強度。當內外螺紋的材料相同時,只校核外螺紋強度即可。對於旋合長度較短、非標准螺紋零件構成的聯接、內外螺紋材料的強度相差較大的受軸向載荷的螺紋聯接,還應校核螺紋牙的強度。
如某型產品彈性元件的固定,因螺釘連接的基材是壓鑄鋁合金YL113,其強度遠低於優質碳素結構鋼20的強度,就應校核鋁合金上螺紋牙型的強度,主要是螺紋材料的剪應力及彎應力。
(2)螺栓算預緊力擴展閱讀
控制螺絲預緊力的方法
方法1:通過擰緊力矩控制預緊力
擰緊力與螺栓預緊力呈線性關系在,控制了擰緊力矩的大小,就可以通過實驗或理論計算的方法得到預緊力值。但在實際中,由於受摩擦系數和幾何參數偏差的影響。
在一定的擰緊力矩下,預緊力變化比較大,故通過擰緊力矩來控制螺栓預緊力的精度不高,其誤差約為±25%,大可達±40%一般來說,控制區擰緊力矩精度較高的工具是測力矩扳手和限力扳手。
方法2:通過螺母轉角控制預緊力
根據需要的預緊力計算出螺母轉角擰緊時量出螺母轉角就可以達到控制預緊力的目的。測量螺母轉角簡單的方法是刻一條零線,按魯母轉過幾方的數量來測量螺母角,螺母轉角的測量精度可控制在10°-15°內。
方法3:通過螺栓伸長量控制預緊力
由於螺栓的伸長量只和螺栓的應力有關,可以排除摩擦系數、接觸變形、被連接件變形等可變因素的影響。所以通過通過螺栓伸長量控制預緊力可以獲得很高的精度,此種方法被廣泛應用於重要場合螺栓連接的預緊力控制。
方法4:通過液壓拉伸器控制預緊力
使用液壓拉伸器給螺栓施加拉緊力,使螺栓伸長,然後旋合螺母,待卸下載荷,由於螺栓收縮就可在連接中產生和拉力相等的預緊力。此種方法可以提高預緊力的控制精度。
液壓拉伸器給螺栓施加預緊力時沒有摩擦力,故該方法適用於任何尺寸的螺栓,而且可以給一組螺栓同時施加預緊力,均勻壓緊螺母和墊片,不致出現傾斜而影響預緊力的精確控制。
方法5:利用力矩轉角控制預緊力
利用擰緊力矩與轉角的關系控制預緊力就是給螺栓施以一定的力矩,然後使螺母轉過一定的角度,檢查後的力矩與轉角是否滿足應有關系,以避免預緊不足或預緊過度。
控制預緊力的力矩轉角法為首先用擰緊力矩控制擰緊過程,直到擰緊力矩值達到足夠保證螺母、螺栓和被連接件真正貼緊為止,這時方能開始測量螺母轉角。
然後用螺母轉角和擰緊力矩同時控制擰緊過程。此種方法是利用擰緊力矩和螺母轉角給出的信息,可精確控制螺栓的預緊力,並能發現安裝過程中可能出現的擰緊不足或擰緊過度現象。
⑶ 螺栓預緊力的計算方法
預緊力矩Mt=K×P0×d×0.001 N.mK:擰緊力系數 d:螺紋公稱直徑P0:預緊力P0=σ0×As As也可由下面表查出As=π×ds×ds/4 ds:螺紋部分危險剖面的計算直徑ds=(d2+d3)/2d3= d1-H/6 H:螺紋牙的公稱工作高度σ0 =(0.5~0.7)σsσs――――螺栓材料的屈服極限N/mm2 (與強度等級相關,材質決定)K值查表:(K值計算公式略) K值 摩擦表面狀況 有潤滑 無潤滑 精加工表面 0.10 0.12 一般加工表面 0.13~0.15 0.18~0.21 表面氧化 0.20 0.24 鍍鋅 0.18 0.22 乾燥的粗加工表面 0.26~0.3 σs查表: 螺紋性能等級 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 σs 或σ0.2N/mm2 180 240 300 320 400 480 640 720 900 1080 As查表: 螺紋公稱直徑d/mm 3 3.5 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 公稱應力截面積As/mm2 5.03 6.78 8.78 14.2 20.1 28.9 36.6 58 84.3 115 157 192 245 303 353 459 561 694 817 法蘭連接中螺栓預緊力及墊片密封性的研究 對壓力管道法蘭連接中螺栓的受力、預緊力的計算方法進行了分析,研究了墊片的密封性能,包括基本密封特性、壓力-回彈特性、墊片的厚度和寬度效應。得出了法蘭連接時,連接點的泄漏與螺栓預緊力、密封面狀態、使用工況、墊片等有關的結論。
⑷ 地腳螺栓預緊力矩如何計算
螺栓預緊力的計算方法 Mt=K×P0×d×10-3 N.m K:擰緊力系數 d:螺紋公稱直徑 P0:預緊力 P0=σ0×As As也可由下面表查出 As=π×ds2/4 ds:螺紋部分危險剖面的計算直徑 ds=(d2+d3)/2 d3= d1-H/6 H:螺紋牙的公稱工作高度 σ0 =(0.5~0.7)σs σs――――螺栓材料的屈服極限N/mm2 (與強度等級相關,材質決定) K值查表:(K值計算公式略) 摩擦表面狀況 K值 有潤滑 無潤滑 精加工表面 0.10 0.12 一般加工表面 0.13~0.15 0.18~0.21 表面氧化 0.20 0.24 鍍鋅0.18 0.22 乾燥的粗加工表面 0.26~0.3 σs查表: 螺紋性能等級 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 σs 或σ0.2N/mm2 180 240 320 300 400 480 640 720 900 1080 As查表: 螺紋公稱直徑d/mm 3 3.5 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 公稱應力截面積As/mm2 5.03 6.78 8.78 14.2 20.1 28.9 36.6 58 84.3 115 157 192 245 303 353 459 561 694 817
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