螺栓预紧力
螺栓预紧力就是在拧螺栓过程中拧紧力矩作用下的螺栓与被联接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的预紧力。对于一个特定的螺栓而言，其预紧力的大小与螺栓的拧紧力矩、螺栓与螺母之间的摩擦力、螺母与被联接件之间的摩擦力相关。
目的
预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。事实上，大量的试验和使用经验证明:较高的预紧力对连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的，特别对有密封要求的连接更为必要。当然，俗话说得好，"物极必反"，过高的预紧力，如若控制不当或者偶然过载，也常会导致连接的失效。因此，准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。
计算方法
预紧力矩Mt=K×P0×d×0.001 N.m
K:拧紧力系数 --
d:螺纹公称直径 mm
P0:预紧力 N
P0=σ0×As As也可由下面表查出
As=π×ds×ds/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径
ds=(d2+d3)/2
d3= d1-H/6 H:螺纹牙的公称工作高度
σ0 =(0.5~0.7)σs
σs――――螺栓材料的屈服极限N/mm2 (与强度等级相关，材质决定)
K值查表:(K值计算公式略)
K值 | ||
摩擦表面状况 | 有润滑 | 无润滑 |
精加工表面 | 0.10 | 0.12 |
一般加工表面 | 0.13~0.15 | 0.18~0.21 |
表面氧化 | 0.20 | 0.24 |
镀锌 | 0.18 | 0.22 |
干燥的粗加工表面 | 0.26~0.3 | |
σs查表:
螺栓强度等级 | 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 |
σs 或σ0.2N/mm2 | 180 | 240 | 320 | 300 | 400 | 480 | 640 | 720 | 900 | 1080 |
As查表:
螺纹公称直径d/mm | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 27 | 30 | 33 | 36 |
公称应力截面积As/mm2 | 5.03 | 6.78 | 8.78 | 14.2 | 20.1 | 28.9 | 36.6 | 58 | 84.3 | 115 | 157 | 192 | 245 | 303 | 353 | 459 | 561 | 694 | 817 |
法兰连接中螺栓预紧力及垫片密封性的研究 对压力管道法兰连接中螺栓的受力、预紧力的计算方法进行了分析,研究了垫片的密封性能,包括基本密封特性、压力-回弹特性、垫片的厚度和宽度效应。得出了法兰连接时,连接点的泄漏与螺栓预紧力、密封面状态、使用工况、垫片等有关的结论。
应变法螺栓预紧力检测
采用电阻应变计测量应力的方法，主要有测力螺栓和环形垫圈两种形式的测量方式，测力螺栓是直接替换现有螺栓，直接将螺栓预紧力测量出来的传感器，能准确的测量螺栓的预紧力的大小,可以精确到公斤。尤其更适合大型压力容器气密试验前的螺栓的预紧力的检测。
超声波法螺栓预紧力测量
超声波测量应力的主要原理是通过测量超声波在螺杆里的飞行时间(螺栓自由状态下t0,紧固状态下时间t1)差，来计算螺栓预紧力。