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紧固小百科 │ 预紧力越高越好?小兹教你计算合适的拧紧扭矩

紧固小百科 │ 预紧力越高越好?小兹教你计算合适的拧紧扭矩 兹懋Zmart
2020-09-29
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“紧固小百科"又回来啦,智慧紧固的探索之路布满荆棘和泥潭,一不当心就深陷其中,还好有丛林带路哥小兹,带你避开艰险,少走弯路,直达智慧紧固的彼岸。


接下来每期,小兹都会就大家比较关注又十分基础的问题进行系列科普,敬请关注~





如何计算合适的拧紧扭矩?



小兹科普:


高螺栓预紧力确保接头能够抵抗振动松动和疲劳。在大多数应用中,预紧力越高越好(假设螺母面下的表面压力不超过实际值)。

预紧力与施加在螺母表面下和螺纹中的摩擦产生的扭矩有关。扭矩值主要取决于端面和螺纹摩擦值,因此对于给定的螺纹尺寸,不能仅仅引用单个数值。



通常引用的强度被视为预紧力导致的螺栓中的直接拉应力。它通常计算为预紧力除以螺纹的应力面积。典型值在螺栓材料屈服强度的50%到80%之间变化,在许多应用中,使用75%的屈服值。


我们的AFS Screw designer professional软件中使用不同于这种方法,一般只需要根据螺栓的螺纹规格,性能等级,端面尺寸和摩擦系数等就可以计算得出相关的拧紧扭矩,会考虑扭转剪切应力。

必须注意的是,它没有考虑由于拧紧力矩而产生的扭转应力。如果使用高百分比,高摩擦值会将实际的组合应力推到屈服点以上。(来自预紧力的拉应力,加上螺纹摩擦阻力产生的扭矩产生的高扭剪切应力,会导致较高的组合应力。)


屈服百分比法通常在大多数实际情况下都能很好地工作,但如果使用超过75%的屈服值百分比,同时,如果摩擦值较高,则螺栓拧紧时候可能会超过屈服值。

克服这一限制的一种方法是根据拉应力(来自螺栓预紧力)和扭转应力(来自施加扭矩)的组合应力来使用屈服百分比。通过使用这种方法来指定拧紧扭矩值在逻辑上更为一致,可以降低螺栓拧紧超过屈服强度的风险,尤其是在高螺纹摩擦系数条件下。


在计算拉应力和扭转剪切应力的组合应力(通常计算为Von Mises应力)时,此处通常使用90%的屈服值。


我们的AFS Screw designer professional软件就是使用这种方法,如果需要了解相关软件信息可以联系zmart工程师或销售人员。


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