紧固件
螺栓预紧扭矩计算器
公制螺栓 M3–M64 的预紧扭矩：按 ISO 898-1 计算应力截面积与保证载荷，按接头类型给出预紧力，经扭矩系数换算拧紧扭矩。
参数
结果
- 应力截面积(A_s)
- 57.99 mm2
- 保证载荷(F_proof)
- 33634 N
- 推荐预紧力(F_p)
- 25225 N
- 预紧利用率(F_p/F_proof)
- 0.75
- 预紧扭矩(T)
- 50.5 Nm
设计校核
- [PASS] K = 0.2 在常用的 0.10–0.30 区间内torque_coefficient_range
- [PASS] M10×1.5 是 ISO 724 粗牙或常用细牙螺距pitch_series
公式
A_s = 0.7854·(d − 0.9382·P)²= 57.9896
表达式： 0.7854 * (nominalDiameter - 0.9382 * pitch)^2
0.7854 — π/4
0.9382 — ISO 898-1 stress-area constant (2·H/... simplification of the basic triangle)
F_proof = A_s · σ_sp= 33634.0
表达式： tensileStressArea * proofStress
F_p = factor · F_proof (0.75 reusable / 0.9 permanent)= 25225.5
表达式： preloadFactor * proofLoad
F_p / F_proof — how close the preload runs to the proof load= 0.750000
表达式： preloadForce / proofLoad
T = K · F_p · d (N·mm — displayed as N·m)= 50451.0
表达式： torqueCoefficient * preloadForce * nominalDiameter
计算结果仅供方案设计参考，加工前请务必校核。
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螺栓预紧扭矩计算器的工作原理
计算器从 ISO 898-1 的应力截面积 A_s = 0.7854·(d − 0.9382·P)² 出发——它考虑了螺纹螺旋线的影响，而不是简单套用公称直径。保证载荷 F_proof = A_s·σ_sp 采用 ISO 898-1 的保证应力：8.8 级 580 MPa、10.9 级 830 MPa、12.9 级 970 MPa。推荐预紧力取保证载荷的一部分——可重复使用的接头取 0.75·F_proof，永久连接取 0.9·F_proof——拧紧扭矩则按经典的扭矩-预紧力关系 T = K·F_p·d 计算，其中 K 是把螺纹副与支承面摩擦合并在一起的扭矩系数。干燥钢表面 K ≈ 0.2，润滑条件下 0.10–0.15；由于输入扭矩约 90% 都消耗在克服摩擦上，K 的微小变化对实际预紧力的影响远大于扭矩本身的变化。
利用率输出 F_p/F_proof 显示预紧力距离保证载荷还有多少余量。每次参数变化都会运行两项提示性校核：扭矩系数保持在常用的 0.10–0.30 区间内；螺纹规格（直径 × 螺距）与 ISO 724 粗牙或常用细牙螺距吻合——螺距不在已知系列中不会中止计算（非标螺纹是合理存在的），但会给结果打上需要复核的标记，因为应力截面积近似公式假设了标准牙型。工程实践中预紧力的离散主要由摩擦主导，因此对扭矩关键接头建议改用转角法或屈服点控制法拧紧。
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