螺栓算预紧力

⑴ 如何计算螺栓的预紧扭矩

大家在进行法兰设计时或查阅法兰喊辩的计算报告， 都能找到法兰预紧和操作时的螺栓拉力。 对于 M36以下的螺栓， 一般可以采用扭矩扳手。 现在知道螺栓荷载，如何求对应的扭矩值呢？大家可以查阅 GB/T16823.2-1997《螺纹紧固件紧固通则》 或者相关的资料就能够找到相应的扭矩值。 对于可以郑卜缺进行液压拉伸的螺栓， 大家可以查阅相应的垫片生产厂家的数据， 即可以知道螺栓的荷载。 更简单的可以直接取螺栓材料 45%的屈服强度来计算每个螺栓的载荷。这是我计算出来的螺栓加载扭矩： 采用力矩扳手、 垫片为缠绕垫片 （用钢圈垫可以类推），仅供参考。

根据 GB150-1998《钢制压力容器》 P94中'9 法兰'的规定， 求得垫片压紧力，再根据力与力矩的关系，算出每条螺栓的力矩。高压法兰尺寸为：DN6' PN1500class（缠绕垫片密封），其法兰预紧力具体验算如下：

1、查 HG20592~20635-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》中 HG20631-97法兰密封面外径 d＝216mm；

2、查 HG20631-97中 DN6' PN1500class D 型缠绕垫片缠绕垫内径 D2＝171.5mm，缠绕垫外径 D3＝209.6mm，垫片密封宽度 N＝19.05mm ，D3＜d。

3、按照 GB150-98 P91 表 9-1 中 1a垫片基本密封宽度 b0＝N/2＝19.05/2＝9.525mm＞6.4mm。

4、按照 GB150—98 P94 中 9.5.1.1 垫片有效密封宽度 b＝2.53 ＝2.53 ＝7.81mm。

5、按照 GB150-98 P94中 9.5.1.2 垫片压紧力作用中心圆直径 DG＝D3-2b＝209.6-2*7.81 ＝193.98mm。

6、查 GB150-98 P93表 9-2 中缠绕垫片弊乎的垫片系数 m＝3.00，比压力 y＝69MPa。管线的设计压力为 15.85MPa，操作压力为 14.4MPa。

7、按照 GB150-98 P94中 9.5.1.3 中预紧状态下需要的最小垫片压紧力FG＝Fa＝3.14DGby＝3.14*193.98*7.81*69=328236.4N 。

8、按照 GB150-98 P94中 9.5.1.3 操作状态下需要的最小垫片压紧力 FG＝Fb＝6.28DGbmpc＝6.28*193.98*7.81*3.00*14.4 ＝411009N。

⑵ 螺栓连接中的预紧力指什么

螺栓预紧力是在拧螺栓过程中拧紧力矩作用下的螺栓与被联接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的预紧力。对于一个特定的螺栓而言，其预紧力的大小与螺栓的拧紧力矩、螺栓与螺母之间的摩擦力、螺母与被联接件之间的摩擦力相关。

预紧力的大小，除了受限于螺钉材料的强度外，还受限于被联接件的材料强度。当内外螺纹的材料相同时，只校核外螺纹强度即可。对于旋合长度较短、非标准螺纹零件构成的联接、内外螺纹材料的强度相差较大的受轴向载荷的螺纹联接，还应校核螺纹牙的强度。

如某型产品弹性元件的固定，因螺钉连接的基材是压铸铝合金YL113，其强度远低于优质碳素结构钢20的强度，就应校核铝合金上螺纹牙型的强度，主要是螺纹材料的剪应力及弯应力。

(2)螺栓算预紧力扩展阅读

控制螺丝预紧力的方法

方法1：通过拧紧力矩控制预紧力

拧紧力与螺栓预紧力呈线性关系在，控制了拧紧力矩的大小，就可以通过实验或理论计算的方法得到预紧力值。但在实际中，由于受摩擦系数和几何参数偏差的影响。

在一定的拧紧力矩下，预紧力变化比较大，故通过拧紧力矩来控制螺栓预紧力的精度不高，其误差约为±25%，大可达±40%一般来说，控制区拧紧力矩精度较高的工具是测力矩扳手和限力扳手。

方法2：通过螺母转角控制预紧力

根据需要的预紧力计算出螺母转角拧紧时量出螺母转角就可以达到控制预紧力的目的。测量螺母转角简单的方法是刻一条零线，按鲁母转过几方的数量来测量螺母角，螺母转角的测量精度可控制在10°-15°内。

方法3：通过螺栓伸长量控制预紧力

由于螺栓的伸长量只和螺栓的应力有关，可以排除摩擦系数、接触变形、被连接件变形等可变因素的影响。所以通过通过螺栓伸长量控制预紧力可以获得很高的精度，此种方法被广泛应用于重要场合螺栓连接的预紧力控制。

方法4：通过液压拉伸器控制预紧力

使用液压拉伸器给螺栓施加拉紧力，使螺栓伸长，然后旋合螺母,待卸下载荷,由于螺栓收缩就可在连接中产生和拉力相等的预紧力。此种方法可以提高预紧力的控制精度。

液压拉伸器给螺栓施加预紧力时没有摩擦力，故该方法适用于任何尺寸的螺栓，而且可以给一组螺栓同时施加预紧力，均匀压紧螺母和垫片，不致出现倾斜而影响预紧力的精确控制。

方法5：利用力矩转角控制预紧力

利用拧紧力矩与转角的关系控制预紧力就是给螺栓施以一定的力矩，然后使螺母转过一定的角度，检查后的力矩与转角是否满足应有关系，以避免预紧不足或预紧过度。

控制预紧力的力矩转角法为首先用拧紧力矩控制拧紧过程，直到拧紧力矩值达到足够保证螺母、螺栓和被连接件真正贴紧为止，这时方能开始测量螺母转角。

然后用螺母转角和拧紧力矩同时控制拧紧过程。此种方法是利用拧紧力矩和螺母转角给出的信息，可精确控制螺栓的预紧力，并能发现安装过程中可能出现的拧紧不足或拧紧过度现象。

⑶ 螺栓预紧力的计算方法

预紧力矩Mt=K×P0×d×0.001 N.mK:拧紧力系数 d：螺纹公称直径P0：预紧力P0=σ0×As As也可由下面表查出As=π×ds×ds/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径ds=（d2+d3）/2d3= d1-H/6 H：螺纹牙的公称工作高度σ0 =（0.5～0.7）σsσs――――螺栓材料的屈服极限N/mm2 （与强度等级相关，材质决定）K值查表：(K值计算公式略) K值 摩擦表面状况 有润滑 无润滑 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 镀锌 0.18 0.22 干燥的粗加工表面 0.26~0.3 σs查表： 螺纹性能等级 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： 螺纹公称直径d/mm 3 3.5 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 公称应力截面积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 法兰连接中螺栓预紧力及垫片密封性的研究 对压力管道法兰连接中螺栓的受力、预紧力的计算方法进行了分析,研究了垫片的密封性能,包括基本密封特性、压力-回弹特性、垫片的厚度和宽度效应。得出了法兰连接时,连接点的泄漏与螺栓预紧力、密封面状态、使用工况、垫片等有关的结论。

⑷ 地脚螺栓预紧力矩如何计算

螺栓预紧力的计算方法 Mt＝K×P0×d×10－3 N.m K:拧紧力系数 d：螺纹公称直径 P0：预紧力 P0＝σ0×As As也可由下面表查出 As＝π×ds2/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径 ds＝（d2＋d3）/2 d3= d1－H/6 H：螺纹牙的公称工作高度 σ0 ＝（0.5～0.7）σs σs――――螺栓材料的屈服极限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 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 镀锌0.18 0.22 干燥的粗加工表面 0.26~0.3 σs查表： 螺纹性能等级 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： 螺纹公称直径d/mm 3 3.5 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 公称应力截面积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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