3螺栓最小破坏扭矩的计算与分析PDF

1、. . 螺栓最小破坏扭矩的计算与分析0 引言按 din en iso898-7规定， 8.812.9螺栓最小破坏扭矩扭矩如下，目前标准只给出了m1-m10的要求，具体测试要求见下表：1 理论分析下面通过理论分析来解析表中的数值如何计算而来，目前对于破坏扭矩只针对8.8 级以上，m10 以下螺栓有要求。此外， 这类螺栓一般都有硬度要求，硬度和抗拉强度有一定的关系。具体的关系可以参见din en iso18265，下图为标准中截取的一张表格。. . . . 下面来分析最小破坏扭矩如何计算获得，计算公式如下 （来自材料力学，材料力学有详细推导关系）；mbmin= bmin wpmin 其中， wpm

2、in= /16 d3lmin （抗扭截面系数，具体推导可参见材料力学） bmin=x bmin mbmin 最小破坏扭矩 b扭转强度 b 抗拉强度x强度比 / b dlmin=d-1.0825p 其中，dlmin为断裂最小直径p 为螺纹螺距强度比 x . . 由上表，随着材料强度越高，材料的扭转强度与抗拉强度的比越来越低，以 10.9 级 m10 螺栓螺距p=1 为例： bmin=1000mpa bmin= xbmin=0.791000mpa=790mpa 螺距 p=1 ，则其小径为dlmin=d-1.0825p=10-1.0825=8.9175mm wpmin= /16 d3lmin= /1

3、6 (8.9175mm)3 故 mbmin= bmin wpmin=790mpa/16 (180.34mm)3=109.942nm 而标准中的m10 x1,10.9级的最小破坏扭矩为102nm ，和计算数值相差7nm ，这里小编猜测制定标准的人可能考虑到材料性能的分散和测试数据的分散性，并根据经验制定的测试数值，各位读者也可以在留言区留言来讨论计算数值和标准数值的差异原因。按照这个逻辑计算，我们可以计算出更大的螺栓对应的破坏扭矩，计算数值可以作为测试数值的参考。以 10.9 级 m30 螺栓为例，其中p=3.5 bmin=1000mpa bmin= xbmin=0.751000mpa=750m

4、pa 螺距 p=3.5 ，则其小径为dlmin=d-1.0825p=30-1.0825 3.5=26.21125mm wpmin= /16 d3lmin= /16 (26.21125mm)3 故 mbmin= bmin wpmin=750mpa/16 (26.21125mm)3=2650nm . . 2破坏扭矩的测试台架和注意事项测试台架图 1 破坏扭矩测试台架注意事项：(1)、如无特殊要求，台虎钳夹持长度应大于1d 的有效长度以上；(2)、如需工装辅助，工装与样件有效配合长度也应为1d 以上，且头部不得受力；(3)、拧断后测量最大扭矩，应符合标准要求；(4)、查看断裂处，样件不得断裂在头部r

5、 角及装夹位置，如是断裂在r 角处即为问题零. . 件，断裂在装夹处则是装夹力度过大，螺纹可能已被破坏。3 测试曲线某 m6x45 ，8.8 级螺栓的破坏扭矩测试曲线，标准要求 13nm ，测试数值为14nm ，满足标准要求，从测试曲线来看，螺栓12 nm 就已经开始屈服，随后转动约150 断裂，螺栓在纯拧的状态，断裂角度一般都较小，如图2 所示；而螺栓在实际使用过程中，是拉拧组合，主要以拉伸为主，该螺栓实际装配的屈服扭矩为13nm ，而实际装配的拧断扭矩为16 nm ，螺栓的从屈服到拧断的角度约800 ，远高于拧断的角度，如图3 所示。图 2 纯拧状态的螺栓（破坏扭矩）. . 图 3 拉拧状态的螺栓（模拟装配曲线）4 结论1 螺栓的最小破坏扭矩可采用mbmin= bmin wpmin进行计算， 计算的数值可作为参考。2 硬度和抗拉强度关系参见din en iso18265。3 破坏扭