螺栓预紧力计算器

螺栓预紧力计算器是一种用于估算螺栓拧紧过程中施加的预紧力（或预载荷）的工具。预紧力是指 夹紧力 当螺栓拧紧到特定扭矩值时会产生预紧力。这是确保螺栓连接可靠性和安全性的关键因素。适当的螺栓预紧力可确保接头在负载下保持牢固，防止因振动而松动，并最大限度地降低螺栓故障的风险。

该计算器可帮助工程师、机械师和技术人员确定螺栓连接的最佳预紧力，从而提高 结构 完整性并降低接头失效的可能性。

螺栓预紧力计算器公式

根据所涉及的因素，计算螺栓预紧力主要有两个公式：

1. 基于扭矩应用

螺栓的预紧力（F）可采用以下公式计算：

F = (T * K) / d

地点：

• F 是螺栓的预紧力或预载荷（以牛顿或磅为单位）。
• T 是施加的扭矩（以牛顿米或磅英尺为单位）。
• K 是扭矩系数，也称为螺母系数，它考虑螺纹中以及螺栓头或螺母下的摩擦。
• d 是螺栓的公称直径（以米或英寸为单位）。

2. 根据螺栓强度

或者，如果所需预紧力基于螺栓的抗拉强度，则可以使用以下公式：

F = 0.7 * A * σ_y

地点：

• F 是预紧力（以牛顿或磅为单位）。
• A 是螺栓的拉伸应力面积（以平方毫米或 平方英寸).
• σ_y 是螺栓材料的屈服强度（以兆帕（MPa）或磅/平方英寸（psi）为单位）。
• 因素 0.7 用于保证预紧力不超过螺栓屈服强度的70％，避免塑性变形。

关键术语解释：

• 自负 (F)：螺栓在拧紧过程中施加的力，将接头夹紧在一起。
• 扭矩 (T)：施加于螺栓以拧紧它的旋转力。
• K因子：考虑紧固过程中摩擦的扭矩系数。
• 拉伸应力面积 (A)：承受载荷的螺栓的横截面积。
• 屈服强度 (σ_y)：螺栓材料在不发生永久变形的情况下所能承受的最大应力。

螺栓预紧力通用参考表

这是包含常见螺栓尺寸、典型施加扭矩以及标准螺栓的预紧力值的参考表。

螺栓尺寸（公制）	施加扭矩 (Nm)	公称直径（mm）	预紧力 (N)
M8	25	8	3,125
M10	50	10	5,000
M12	85	12	7,083
M16	210	16	13,125

螺栓尺寸（英制）	施加扭矩（磅英尺）	标称直径（英寸）	预紧力（磅）
1/4″ -20	7	0.25	875
3/8″ -16	30	0.375	2,500
1/2″ -13	75	0.5	4,500
5/8″ -11	150	0.625	9,375

该表根据常见螺栓尺寸和施加扭矩快速估算预紧力，适用于一般螺栓连接。

螺栓预紧力计算器示例

让我们通过一个例子来了解如何使用螺栓预紧力计算器。

场景：

您需要确定 M10 螺栓的预紧力，其中施加的扭矩为 50 Nm，公称直径为 10 mm。假设 K 系数为 0.2。

步骤1： 使用基于扭矩的公式：

F = (T * K) / d

步骤2： 代入数值：

F = (50 * 0.2) / 0.01
F = 10,000牛

因此，此 M10 螺栓的预紧力为 10,000牛顿.

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