螺栓紧固力矩表对照表-螺栓紧固力矩表对照表标准

螺栓作为连接件，使用十分广泛， 其在机车车辆、航太航空、风电机组 上的使用环境大多是高强度高应力， 而在乘用车主要部件的使用环境大多 是低应力卨周期，但仍然存在著极大 的隐患。从安全角度来说，螺栓所联 接的部件都是很昂贵的。所以，螺栓失 效时，损坏的不仅仅是它们本身，而是 整个产品。

螺栓连接作为汽车装配上的重要 应用，据有关资料介绍，根据发动机 上的螺纹紧固件通常在1500〜2000 颗左右，品种更是高达100个以上，规 格也是从M6〜M30不等，而其中大约 100颗是与车辆的安全性能有密切联 系的。而做为在装配过程中最重要的 螺栓规格及预紧力的选用，存在理论 上的不足和认识的误区。

不论螺纹紧件作为连接或密封作用，还是需要装配的子零件，都有一定的屈服极限。在装配过程中，如果预紧力过大，使零件的变形量超过零件的屈服强度，零件就会损环。故装配件要长时间稳定有效工作，设计人员必 须对螺栓预紧力进行规范设计。

在选用螺栓时，就必须考虑到螺栓的尺寸参数和性能等级以及拧紧力矩。在选择拧紧力矩的时候，除了查看国标规定的拧紧力矩，需不需要考虑连接件的材料，比如铸钢和铸铝件同样的螺纹孔，拧紧力矩会一样吗?影响选择拧紧力矩的因素有材料吗，还是和有效牙数（有效螺纹孔深度）有关?

拧紧力矩不是目的，螺栓拉力（预紧力）才是。

1、螺栓预紧的目的

绝大多数螺栓连接件在装配时都必须拧紧，以使其在承受工作载荷之前，预先受到拉力作用，这个预加作用力称为预紧力。预紧的目的在于增强连接的可靠性和紧密性，防止受载后被连接件出现缝隙或发生相对滑移，最终保证紧固件可靠地连接在一起。 大量研究及实验表明，螺栓连接预紧力的大小将对螺栓总载荷、连接临界载荷、抵抗横向载荷能力和接合面密封能力等产生重要影响。紧固件可靠地连接在一起的关键，是将螺栓连接的轴向预紧力控制在适当的范围内。若预紧力不适当，不仅会造成被连接件滑移、分离或松脱，还会导致螺栓损坏。预紧力与螺栓拉力的关系比较复杂，涉及到螺栓螺母材料、牙型、螺距、被连接件材料、表面粗糙度、润滑方式，最终简化为公式M=kFd，M为扭矩，F为螺栓拉力，d为公称直径，k为系数需要根据实际情况实测。

2、螺栓拧紧轴向预紧力选择 螺栓轴向预紧力下限由连接结构的功能决定，该值要保证被紧固件在工作过程中始终可靠地贴合。螺栓轴向预紧力上限由螺栓(或螺母)和被紧固件的强度及受力状态决定，该值要保证螺栓及被紧固件在预紧和工作过程中不发生拉长、剪断、疲劳断裂、脱扣等现象。大量的研究表明，较大的初始预紧力可以有效提高螺栓连接防松性能，因此螺栓预紧力应在保证螺纹不被破坏前提下尽量取高值。3、螺栓拧紧力矩的选择精准的方法是使用专门的测螺栓拉力的仪器，拟合出k值，下图给出30CrMnSiA紧固件的拟合值。

如果没设备的话，可以按照实际连接情况（包括紧固件、被连接件、润滑条件等）将螺栓拧断，记录拧断力矩，取30~70%作为拧紧力矩。

实际工作中，我们很少去测螺栓拉力，通常的做法是严格按照机械设计手册要求进行设计，根据相关标准，选用拧紧力矩，那么拧紧力矩该如何选择呢？

在专业的螺栓紧固装配中，一般都配有标准扳手，不同的直径规格的螺栓使用 不同长度的扳手。扳手长度为螺栓直径的15倍左右，在这个基础上使用专业的力学 工具可以体现准确的拧紧力矩，达到量化的预紧力，对於一些关键件和重要件尤为 重要。一旦使用大规格长扳手拧紧小规格的螺栓，往往会造成拉过紧，破坏零件本 身使整个连接构件失效。

在拧紧螺母时，两个或者多个零件被压紧，零件自身被压缩，就像弹簧的压缩 变形一样，在螺母和螺栓与装配件之间的接触表面零件自身会产生很大的力，这个力会使得螺栓发生拉仲变形，经计算该应力是简单的轴向拉力的1.3倍，螺栓产生 的拉应力超过材料的强度极限时，螺栓就被拉断了。仅仅按操作者的经验进行螺 栓的紧固，对於批量生产的产品是非常不科学的。对於长扳手拧紧小螺栓时，更应 该注意预紧力的大小，避免发生过度预紧的现象。

使用标准扳手时，施加力大小可参照表1。

表1常用规格螺栓扳手长度及施加力参考值

表2列出部分常用规格螺栓不同性能等级所对应的紧固扭矩值。

对於设计人员来说，该连接处的预紧力需要多大，才能既达到零件的工作要求，又不大於螺栓的安全应力，这就需要计算出该处所需的应力最小值，以此数值 来选用合适的螺栓紧固件。施加於螺栓紧固件上的预紧力，上限值取决於螺栓紧固 件的屈服强度，下限值取决於满足工作需要所需提供的最小预紧力。

表2常用规格螺栓的紧固扭矩值