什么是螺栓预紧力？

螺栓预紧力（也称夹紧力或初始张力）是指螺栓在拧紧过程中产生的拉力。它产生的夹紧力能够将连接件牢固地固定在一起，对于保证连接的完整性至关重要，可以防止松动和疲劳失效。.

我应该使用哪个利用率系数？

典型的利用系数 (η) 为屈服强度的 0.7 至 0.9。对于受控拧紧（扭矩扳手），常用值为 0.7 至 0.75。对于精密测量方法（拉伸测量、液压张紧器），可使用 0.85 至 0.9。静态应用中，η 值切勿超过 0.9。.

近似关系式为 T = K × d × F，其中 K 为螺母系数（干钢通常为 0.2，润滑钢为 0.15），d 为螺栓标称直径，F 为预紧力。此近似值存在 ±25% 的不确定度。.

预紧力至关重要，因为它：（1）防止接头在外部载荷下分离；（2）通过最大限度地减少载荷波动来降低螺栓疲劳；（3）产生摩擦力以抵抗剪切载荷；（4）防止螺栓因振动而松动；（5）在密封接头中提供垫片密封力。.

预紧力过大会导致螺栓在拧紧过程中屈服或断裂、螺纹滑丝、垫片压碎、法兰变形或连接件损坏。因此，需要使用利用系数来确保预紧力安全地低于屈服点。.

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根据利用系数、屈服强度和拉伸应力面积计算公制螺栓的装配预紧力。F = η × Rp × As。.

ISO 898-1 VDI 2230 M3 – M64

螺栓尺寸

财产类别

利用率η (%)

坚果因子K （用于扭矩估算）

快速预设

装配预紧力（F）

—

预计拧紧扭矩

—

屈服载荷（100%）

—

拉伸应力区

—

利用率

—

装配预紧力是指拧紧过程中螺栓的目标张力：

近似拧紧扭矩（简式公式）：

示例 — M10 × 8.8 @ 70%

鉴于 M10，8.8 级（Rp = 640 MPa），As = 58.0 mm²，η = 70%

F = 0.70 × 640 × 58.0 = 25,984 牛顿 ≈ 26.0 千牛顿

T = 0.20 × 10 × 25,984 / 1000 = 52.0 牛·米

⚠️ 注意： 基于扭矩的紧固方法存在±25%的不确定度。对于关键连接点，应使用拉伸测量或液压张紧法以获得更高的精度。.