機械設計基礎知識:螺釘緊固扭矩與軸向力的關係!

2020-11-22 機械工程師筆記

擰緊螺釘以使其旋轉時沿旋轉方向旋轉的力稱為「擰緊扭矩」。擰緊扭矩為「施加力F」乘以「從螺栓的旋轉中心到施加力的點的距離L」的值。

擰緊扭矩T= F×L [Nm],單位是力×距離,因此是[Nm]。

<參考資料>

扭矩單位從傳統的重力單位系統 kgf/cm 更改為 SI 單位系統(國際單位制)N/m,當從 SI 單位系統轉換為重力單位系統時,請使用以下計算方法。

1 [N/m] = 10.2 [kgf/cm] ;

擰緊螺釘時,使用擰緊扭矩進行控制。 如果擰緊扭矩太低,螺釘將鬆動;如果擰緊扭矩太高,則螺釘可能會損壞。 因此,有一個標準的「 T系列」作為標準的緊固扭矩。

1- T 系列緊固扭矩表:

扭矩由螺栓的材料和應用決定。 例如,對於汽車,使用 1.8 系列的緊固扭矩固定。 扭矩值因螺釘的大小而異,大螺釘需要較大的緊固扭矩。

這可以通過緊固扭矩和緊固力(軸力)之間的關係來理解。

緊固扭矩與預緊力(軸向力)之間的關係

緊固扭矩和預緊力(以下稱為軸向力)可以通過以下的關係式算出。

T = kdF;

T:擰緊扭矩N m;

F:軸向力N;

d:螺絲公稱直徑m;

k:扭矩係數;

實際擰緊時施加的軸向力會根據螺絲座表面的表面粗糙度和螺絲間距而變化,扭矩係數考慮到了這些因素。扭矩係數(k)不是恆定的,但是典型值為0.15至0.2。

例如:表1中帶有M10螺栓的1.8系列應用的擰緊扭矩為44 [Nm]。

T = kdF;

k = 0.2時的軸向力;

F = T / kd = 44 [Nm] /0.2 x 0.01 [m] = 22,000 [N];

以44 [N·m]的扭矩擰緊M10螺栓時產生的軸向力為22,000 [N]。

關於螺釘緊固扭矩與預緊力的知識就分享到這裡,如果您有補充或者建議,歡迎您的評論!

學習不迷路,歡迎點關注!

相關焦點

  • 機械設計中,零件表面處理指的是什麼?
    表面處理(表面或金屬)是在製造過程中進行的,是一種機械工藝,可以通過在材料表面應用"電鍍"或"噴塗"的方法來提高零件的物理和化學性能。分享經驗,分享知識,如果您有補充的,歡迎您評論!擴展閱讀:機械設計基礎知識:軸承的類別和性能對比
  • 扭矩扳手-精確控制螺栓的緊固力
    扭矩扳手是目前工業上最常使用的緊固螺栓時控制扭矩的工具。控制扭矩是指用預定的扭矩或者預定的扭矩和角度來進行工業緊固,以保證足夠的夾緊力,確保螺紋連接的可靠性。螺栓緊固是一個非常複雜的物理過程,影響螺栓緊固最重要的因素是扭矩、預緊力、摩擦力、材料硬度。
  • 電動自行車維修、養護連載--電動車基本知識
    第三部分:工廠設計順序號。第四部分:表示電機與驅動輪之間的傳動方式代號。軸傳動代號為Z;鏈傳動代號為L;皮帶傳動代號為P;摩擦傳動代號為M;其他傳動號為Q。使用提示:電動輪轂內部平時無需特別保養,在電動車運行累計行駛2000小時後,才需要專業保養,其中包括檢查電機內炭刷的磨損狀態,減速機構磨損狀態及更換機械系統潤滑劑等等。
  • 常用螺釘扭力
    生活中我們常常需在家裡安裝或改造一些東西,常常用螺釘固定,往往不知道螺釘扭力,用勁過大,導致螺釘斷裂在牆體等,下面來介紹螺釘常用扭力,可以避免螺釘發生斷裂。   1、電動扭力螺絲刀按照啟動方式分為:按壓式啟動,開關式啟動,外部遠程啟動。
  • 緊固件失效的7種形式和對應原因,附常見緊固件的種類和用途
    緊固件是作緊固連接用且應用極為廣泛的一類機械零件。本文分享部分常見緊固件的種類、用途,以及常見失效形式和對應原因。 1、螺紋緊固件的種類和用途 常用的螺紋緊固件有螺栓、螺柱、螺母和墊圈。(了解更多緊固件請點擊《圖解螺栓、螺柱、銷、鉚釘等12類緊固件,及選型建議》) 螺栓、螺柱和螺釘都是在圓柱表面上制出螺紋,起到連接其他零件的作用。
  • 某乘用車懸置系統緊固件扭矩衰減研究
    針對某車型懸置系統緊固件扭矩衰減嚴重問題,通過對各種影響因素進行詳細分析,確定產生該問題的主要原因。針對各個影響因素進行整改優化,經過理論分析與試驗驗證,通過優化緊固扭矩、摩擦係數、螺紋嚙合長度,有效解決了緊固扭矩衰減嚴重問題,將其控制在設計要求範圍內,提升了懸置系統可靠性及整車可靠性。 緊固件可靠性技術成為確保機械設備可靠性的關鍵技術之一。
  • SolidWorks大型三向力限FMD振動夾具設計
    因此根據機械設計手冊關於普通螺栓連接的應力校核方法,本節將著重針對傳感器與上夾具連接螺釘進行軸向應力和橫向應力兩個方面的校核,並通過預緊力計算出螺釘的最小扭矩,最後根據扭矩校核其剪切應力。從表3可以看出最大橫向力為25.38KN,最大軸向力為74.4KN,由於兩種分布方式橫向和軸向最大合力區別不大,因此僅以這兩個最大的數據作為校核的載荷條件。
  • 螺釘擰的太緊不一定是件好事
    一般做機械裝配,M3-M12的螺釘基本都是用手擰緊,以前一直認為越緊越好,為什麼尼,因為不容易松啊。
  • 關於泵的軸向力
    對子立式泵而言,其內部的轉子是有重力的,這會成為軸向力的組成部分;而對於臥式泵,這個軸向力是不存在的。葉片工作面壓強大於葉片背面的壓強,其所形成的壓力差也將產生軸向力。葉輪前後蓋板不對稱。軸臺階,軸端等結構設計存在不合理因素。其他因素引起轉子產生軸向力,如泵腔內徑向流。
  • 影響螺栓連接的重要因素-摩擦係數u與扭矩係數K
    大家好,前面文章有講訴螺紋緊固件預緊原理,螺栓連接重要的是軸向預緊力,軸向預緊力是存在要求的。軸向預緊力下限值:由連接結構的功能決定,此值必須保證被聯接件在工作過程中始終可靠貼合。軸向預緊力上限值:由螺栓(螺母)和被連接件的強度決定,此值必須保證螺栓及被聯接件在預緊和服役過程中不發生破壞。(如:螺栓拉長、擰斷、脫扣、被聯接件壓陷/破裂等)影響軸向預緊的重要因素:摩擦係數u和扭矩係數K。摩擦係數u是通常意義上的物理概念,是摩擦力和正壓力的比值。
  • 還不知道螺栓預緊力怎麼計算嗎?快來看看吧!
    力,得到平衡負載。該拉拔方法特別適用於鑰匙法蘭等緊固精度要求的應用。能使法蘭連接力均勻,真正防止洩漏。   螺栓拉伸器由油缸、拉杆和支撐套筒三部分組成。採用150 MPa壓力設計,盤彈簧自動重新定位,氣缸位於螺栓軸線上。它用於軸向拉伸螺栓,以實現螺栓所需的張力量。螺栓的伸長或伸長會產生緊固螺栓所需的夾緊力。當螺栓被拉伸時,螺母將從法蘭接觸面斷裂。
  • 記住這兩個帶壓開孔螺栓緊固公式,可提高管道開孔精度
    在帶壓開孔施工中進行螺杆緊固工作時,我們能夠測量的指標是扭矩T,而我們緊固的目標是緊固的零件之間的夾緊力F。旋轉螺母或螺絲使螺杆受力伸長,螺杆伸長產生的夾緊力把連接件夾緊,我們需要的就是連接管件或零件的夾緊力。
  • 簡單機械進階二:斜面、楔子和螺釘
    大家好,這個部分是基礎原理部分,機械入門部分,樂高官方給機械結構劃分了四個部分:齒輪,輪軸,槓桿,滑輪。用力取決於楔子的長度和寬度之間的關係,以及斜面。楔子的常見示例包括斧頭、小刀等。1原理模型一:搭建:結論此模型展示的是具有長坡面的單楔。由於該楔子的角度小,因此抬起負載所需的力小。
  • 螺栓扭矩檢測全揭秘,部分問題值得注意
    螺栓扭矩檢測其實也就是螺栓的擰緊質量檢測,扭矩作為螺栓檢測的重大項目,對螺栓連接強度、裝拆性能、互換性能、緊固性能、安全性能、可靠性能等有著直接的影響。很多由於螺栓斷裂產生的工程事故,可能都是因為扭矩不達標產生的斷裂現象。
  • 專業知識告訴你螺栓怎麼才算擰緊了_易車網
    都說千裡之堤,潰於蟻穴,別看螺釘個頭小(相對所在設備而言),真發起火來脾氣可不小,輕則導致意外停機,降低生產效率,重則釀成大禍,造成巨大損失。螺栓什麼樣算擰緊了?其實,是有嚴格的操作手冊指導完成的,施加多大的扭矩都有明確規範。我們今天先從擰緊過程的扭矩和受力來分析。
  • 高強度鍍鋅螺栓扭矩衰減控制技術分析
    1、扭矩衰減模型建立 1.1 軸向預緊力的確定 在整車裝配過程中, 對螺紋緊固件施加擰緊扭矩後產生軸向預緊力, 該軸向預緊力既要保證被連接件在承受外載荷的作用下可靠貼合, 又要保證螺紋緊固件不發生塑性變形、斷裂及被連接件不被壓潰。
  • 機械設計禁忌及應用舉例(連載二)
    講評:對於軸與孔的過盈配合都要注意防止軸表面被破壞導致裝拆困難的問題。如採用緊定螺釘固定小的帶輪、齒輪時,要在軸上設計扁位或凹槽。還有軸承的安裝要注意同樣的問題。講評:不僅要按照標準設計卡簧槽的尺寸和公差,還要通過尺寸來保證位置。
  • 機械設計三百個禁忌,全部理解了你就是大神
    必須嚴格限制螺旋軸承的軸向竄動 9. 避免軸承精度的不合理搭配 10. 避免軸承徑向振擺的不合理配置 11. 避免緊定螺釘影響滾動導軌的精度 12. 當推桿與導路之間間隙太大時,宜採用正弦機構,不宜採用正切機構 13.