一文读懂螺栓紧固需要多大扭矩拧紧才好

拧紧螺栓到底用多少的扭矩拧紧才好？在回答这个问题之前，我们有必要了解拧紧一个螺栓受哪些因素影响。

    首先，我们来看紧固件连接过程中力的表现形式：

    其次，我们来看紧固件拧紧过程中拧紧效果的表现形式：

    通过以上两点，我们可以看出，我们拧紧需要的效果是夹紧力，而能够测量的只是扭矩，并不是夹紧力。而夹紧力将会和螺栓本身的抗张力、剪切力这些指标有关联。在拧紧过程中，拧紧力矩和剪切力、端面摩擦力这些都有什么样的关系呢？

    第三，著名的541规则，拧紧过程中拧紧扭矩的分配是什么样的呢？

    通过541规则，我们可以看出，我们的拧紧力矩大部分被消耗在端面和螺纹摩擦上面了，而端面摩擦和螺纹摩擦都会和哪些方面有关系呢？我们将螺纹摩擦受扭过程分解后得到这样一个公式：

    这个总扭矩可以理解为：螺纹摩擦消耗的扭矩（螺纹副摩擦消耗扭矩+螺栓伸长消耗的扭矩）及端面摩擦消耗的扭矩。

    由于摩擦系数的不同，润滑条件的更改，将会导致螺纹摩擦系数变化，端面表面粗糙度的不同，引起摩擦系数的变化；而紧固件表面质量如涂镀层的微量变化，都会导致摩擦系数的变化；规格的变化，也将引起摩擦系数的变化；最终将导致夹紧力的变化，从而引起装配质量发生变化。

    现在，我们通过具体的事例来看一下扭矩到底要多大。假定μs=μw=0.15，计算可得粗牙、细牙螺栓在拧紧过程中所消耗的扭矩：

    采用百若仪器自主开发的NZA-1000型多功能紧固分析装置，对某10.9级普通粗牙螺栓（μs=0.11，μw=0.15）配合普通螺母和具有自锁功能的异形螺母进行拧紧试验，扭矩消耗见下表。对某10.9级普通粗牙螺栓（μs=0.11，μw=0.15）配合普通螺母和具有自锁功能的异形螺母进行拧紧试验，扭矩消耗见下表：

    从上图可以看出，对于同样的规格螺纹，拧紧力矩是完全不同的。

    对于一个紧固件来讲，当紧固件拧紧端端部与轴线不垂直时，端部摩擦系数会发生变化，而这时拧紧力矩到达规定的力矩，预紧力却不能到达，将会导致螺栓不能拧紧。