高強(qiáng)度螺栓的緊固扭矩如何確定？

高強(qiáng)度螺栓的緊固扭矩需要綜合多方面因素來(lái)確定。

首先，要考慮螺栓聯(lián)接的受力情況，比如純軸向力、橫向力、旋轉(zhuǎn)力矩、翻轉(zhuǎn)力矩等，多數(shù)情況下螺栓成組使用，需根據(jù)被聯(lián)接件結(jié)構(gòu)和載荷確定傳力方式、螺栓數(shù)目及布置。通常受拉螺栓聯(lián)接在生產(chǎn)中較多。

其次，螺栓軸向力與力矩存在線性關(guān)系，擰緊力矩用于克服螺紋副的螺紋阻力矩及螺母和支承面間的端面摩擦力矩。確定螺栓大小時(shí)，軸向預(yù)緊力正比于擰緊力矩，比例系數(shù)即擰緊力矩系數(shù) K，其取值在普通粗牙 M12-M64 螺紋中一般在 0.1-0.3 范圍。

再者，確定螺栓預(yù)緊力（擰緊力矩）有多種方法。考慮螺栓強(qiáng)度時(shí)，一般規(guī)定擰緊后螺紋聯(lián)接件預(yù)緊應(yīng)力不大于材料屈服點(diǎn)σs 的 80%，對(duì)于一般聯(lián)接用鋼制螺栓，有相應(yīng)預(yù)緊力限值公式。

考慮螺紋強(qiáng)度時(shí)，恰當(dāng)擰緊力矩要保證螺紋旋緊不損害，很多因素會(huì)影響旋轉(zhuǎn)扭矩及極限扭矩。

考慮法蘭或其他被聯(lián)接件強(qiáng)度時(shí)，以法蘭為例，其強(qiáng)度計(jì)算在相關(guān)規(guī)范中有詳細(xì)介紹。

考慮墊片密封性能時(shí)，要計(jì)算墊片在預(yù)緊和操作狀態(tài)下所需壓緊力，從而得到螺栓最小擰緊力矩，同時(shí)要避免墊片壓緊力過(guò)大或過(guò)小導(dǎo)致泄漏。

合適的擰緊力矩對(duì)螺栓聯(lián)接非常重要，預(yù)緊力 F 的合適范圍是 F1 至 Min (F2, F3, F4, F5) ，在標(biāo)準(zhǔn)緊固件且忽視法蘭失效情況下，預(yù)緊力大小應(yīng)在 F1 至 Min (F2, F4) ，通常擰緊力矩應(yīng)在合適范圍內(nèi)取大值。

此外，還可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式 T=K×D×F 估算，K 為擰緊系數(shù)，根據(jù)工況和螺栓材料在 0.1 到 0.3 取值，D 為螺栓直徑，F(xiàn) 為螺栓預(yù)緊力，其通常根據(jù)螺栓屈服強(qiáng)度計(jì)算。也可通過(guò)查表法、類比法、有限元分析等方法估算，同時(shí)遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如 GB/T 3098.1-2010、DIN 標(biāo)準(zhǔn)、ISO 標(biāo)準(zhǔn)等。