
【化】 tightening torque
screw down
【化】 tightening
moment; moment of force
【化】 moment of force
在機械工程領域,"擰緊力矩"(níng jǐn lì jǔ)指為達到特定緊固要求而施加在螺紋緊固件(如螺栓、螺母)上的旋轉力矩。其英文對應術語為"Tightening Torque" 或"Torque for Tightening"。以下是詳細解釋:
力學本質
擰緊力矩是使螺栓産生軸向預緊力(夾緊力)所必需的扭矩。其大小直接影響螺紋副的摩擦阻力、連接剛度及防松能力。根據經典公式:
$$ T = K times F times d $$
其中:
單位換算
國際單位 (SI) | 英制單位 | 換算關系 |
---|---|---|
N·m(牛·米) | lbf·ft(磅力·英尺) | 1 N·m ≈ 0.738 lbf·ft |
lbf·in(磅力·英寸) | 1 N·m ≈ 8.851 lbf·in |
預緊力控制
擰緊力矩的核心目标是确保螺栓産生適當的軸向拉力,使被連接件緊密貼合。預緊力不足會導緻松動,過大則可能引起螺栓屈服或斷裂。
來源:《機械設計手冊》(第6版)· 螺紋連接章節
摩擦影響
約50%的擰緊力矩用于克服螺紋副摩擦,30%用于支撐面摩擦,僅20%轉化為有效預緊力。因此需通過潤滑劑或表面處理控制摩擦系數。
來源:美國SAE International技術報告 J1999
國際标準規定螺栓機械性能等級(如8.8、10.9級)對應的最小擰緊力矩及測試方法。
美标對統一螺紋(UN系列)的擰緊力矩計算提供指導公式。
中國國标等效采用ISO标準,明确螺栓扭矩-預緊力關系。
超擰緊力矩作業會導緻:
建議使用扭矩扳手并定期校準,誤差需控制在±5%以内。
來源:NASA技術備忘錄 NASA-TM-106943 "Bolt Torque Design"
領域 | 擰緊力矩範圍 | 關鍵要求 |
---|---|---|
汽車發動機 | 20–150 N·m | 多級擰緊,順序控制 |
風電塔筒 | 2000–4000 N·m | 液壓拉伸器同步加載 |
航空航天 | 精密可控至0.1 N·m | 需符合NASM1312标準 |
擰緊力矩是螺栓或螺母在裝配過程中為達到所需預緊力而施加的力矩,其核心作用在于确保連接的可靠性和緊密性。以下從多個角度綜合解釋:
如需具體螺栓的力矩數值,建議查閱《GB/T 3098.13-1996》或相關行業标準,以獲取不同規格和強度等級的完整數據。
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