螺栓连接的预紧力控制.pdf

第40卷第4期
现代冶金
2012年8月
Modern Metallurgy
螺栓连接的预紧力控制
何宏,程宝建
(宝钢苏冶重工有限公司,江苏苏州215151)
摘要:介绍了螺栓连接的预緊力控制方法种类,重点述了螺母拧紧转角法的螺栓伸长量、螺母的拧紧转角的计算
方法。
关犍词:预紧力;螺母转角;弹性变形
中图分类号:TH131.3
在操作时先把螺母拧到位(不施加大力),然后以次
位置为起点让螺母转过预定的拧紧转角。此法排除
了摩擦系数的影响,便于操作,控制采用一般工具即
螺栓连接是设备安装中最普遍的一种连接方可,预紧力误差小。相比较之下,螺母拧紧转角法更
式,螺栓连接是否符合设计要求,对整个设备的运行适合中国大部分企业的实情
可靠性和安全性有很大的影响。为了保证螺栓连接
的可性,除丁检母本身的质量要求外,装配时2螺母拧紧转角法转角的计算公式
螺栓预紧力的控制也起到关键性的作用。给螺栓连
接施加合适的预紧力可以增强连接的刚性、紧密性
为了充分发挥螺栓的作用、保证预紧的可靠性。
防松能力,避免螺栓在受横向载荷时的窜动。预紧力通常螺栓拧紧后的预紧应力大小为螺栓材料屈服强
偏低在连接中不能起到紧固的作用,若预紧力太大度のs的60%~70%,即螺栓的预紧应力
则会使螺栓产生塑性变形而失去弹性,同样失去紧
。=(0.6~0.7)s
固的作用。所以,在装配时准确地控制螺栓的预紧力
不同等级的螺栓屈服强度σs值可参照GB/
显得尤为重要
T3098.1-200标准中的规定
正常情况下,螺栓拧紧后发生的是弹性变形,螺
螺栓连接的预紧力控制方法
栓内部的预紧力为其在弹性变形范围内的弹性力。
其变形伸长量和预紧力之间符合胡克定律
常用的控制螺栓预紧力的方法有手动感觉法、
拧紧力矩法、螺母拧紧转角法、液压拉伸法、螺栓热2.1螺栓伸长量
胀法、应变控制法等。一般的设备安装时主要使用前
螺栓伸长量按下式计算
三种方法。手动感觉法一般适用于强度级别低的
のF。L
规格螺栓,操作简便,但是对操作者要求高较,误差
EAS E
较大,容易造成用力过大出现塑性变形。拧紧力矩法式中F。为预紧力(N);L为螺栓的原始夹紧长度
是使用测力扳手或液压扳手来控制预紧力,螺栓拧(mm);E为螺栓对应的材料弹性模量(N/mm2);A
紧力距的计算关系到工件表面精度、是否有润滑、螺为螺栓的公称应力截面积(mm2),具体值可参阅GB/
纹表面质量等因素,这些都会影响摩擦系数的确定T16823.1-1997标准中的规定,或通过近似公式As=
从而降低实际拧紧力矩的精度。螺母拧紧转角法是0.785(D-0.94P)2计算(D为螺纹大径;P为螺距)。
收稿日期:2012-03-25
作者简介:何宏(1981-),女,助理工程师。电话:1595485055;E-mail;honghe@bssmmp.com
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第40卷
及计算简便,且采用简单的工具能够获得较高精度
2.2螺母的拧紧转角
的预紧力,值得广泛推广应用。
螺栓的拧紧转角如下式
3606
P
参考文献:
式中为螺栓的伸长量(mm);P为螺栓的螺距
[1]YBJ201-1983.冶金机械设备安装工程施工及验收规
范通用规定[S].北京:中华人民共和国治金工业部,
3结束语
1983
螺母拧紧转角法实现的预紧力误差较小、操作[2]刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社,199