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螺栓的拧紧力矩如何选择，有哪些影响因素_
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？
3.1合理选用预紧力
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
| 螺栓直径d(mm） | M5 | M6 | M8 | M12 | M16 | M20 | M24 | M30 | M36 |
| 标准扳手长度Lmm） | 75 | 90 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 450 | 540 |
| 施加力F0（N) | 40 | 48 | 65 | 100 | 130 | 170 | 200 | 250 | 300 |
3.2常用规格螺栓的扭矩值
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
| 直径规格 （mm） | As(mm²) | 性能等级（GB/T3098.1-2010) | ||||||
| 4.8 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 | ||
| 340 | 430 | 480 | 720 | 940 | 1100 | |||
| 粗牙螺纹 | ||||||||
| M8 | 36.6 | 13.9 | 17.2 | 19.6 | 26.2 | 29.5 | 38.5 | 45 |
| M10 | 58 | 27.6 | 341 | 38.9 | 51.9 | 58.4 | 76.3 | 89.3 |
| M12 | 84.3 | 48.1 | 59.4 | 67.9 | 90.6 | 101.9 | 133.1 | 155.7 |
| M14 | 115 | 76.6 | 94.6 | 108.1 | 144.2 | 162.2 | 211.8 | 247.9 |
| M16 | 157 | 119.5 | 147.7 | 168.8 | 225 | 253.2 | 330.5 | 386.8 |
| 细牙螺纹 | ||||||||
| M8*1 | 39.2 | 14.9 | 18.4 | 21 | 28 | 31.6 | 41.2 | 48.2 |
| M10*1 | 64.5 | 30.7 | 37.9 | 43.3 | 57.7 | 65 | 84.8 | 99.3 |
| M10*1.25 | 61.2 | 29.1 | 35.9 | 41.1 | 54.8 | 61.6 | 80.5 | 94.2 |
| M12*1.25 | 92.1 | 52.6 | 61.9 | 74.2 | 99 | 111.4 | 145.4. | 170.2 |
| M12*1.5 | 88.1 | 50.3 | 62.1 | 71 | 94.7 | 106.5 | 139.1 | 162.8 |
| M14*1.5 | 125 | 83.3 | 102.9 | 117.6 | 156.8 | 176.4 | 230.3 | 269.5 |
| M16*1.5 | 167 | 127.1 | 157.1 | 179.5 | 239.4 | 269.3 | 351.6 | 411.4 |