免费工程工具
螺栓拉伸和剪切强度计算器
根据 ISO 898-1 性能等级数据计算公制螺栓的极限拉伸载荷，并给出简化的剪切承载能力估算。选择螺栓尺寸和性能等级。
本计算器由 Vibromera 工程团队开发并验证，该团队也是 Balanset 便携式平衡仪器的制造商。
成果
极限拉伸载荷
螺栓断裂前所能承受的最大拉力：
- Rm — 极限抗拉强度（MPa），来自性能等级
- As — 拉伸应力面积（mm²），依据 ISO 898-1 / ISO 261
剪切承载能力（简化估算）
ISO 898-1 规定了螺栓的抗拉和保证载荷性能——它并未 不是 规定剪切强度。这里显示的数值是一种广泛使用的简化工程估算，按剪切强度约为抗拉强度的 60% 处理（基于 von Mises 准则，τ ≈ 0.58 σ）：
对于双剪切，乘以 2（两个剪切面）。
⚠️ 剪切设计说明： 实际剪切承载能力取决于剪切面是穿过螺纹还是无螺纹杆部、接头滑移与板面承压情况，以及疲劳载荷。设计规范会规定各自的取值——例如 Eurocode 3（EN 1993-1-8）采用 Fv = αv × fub × A with αv = 0.6 适用于 4.6、5.6 和 8.8 级，但 4.8、5.8、6.8 和 10.9 级为 0.5，并结合分项安全系数。对于承受剪切载荷的接头，务必依据适用的结构或机械设计规范进行校核，而不能只依赖这一简化估算。
根据 ISO 898-1 标准划分的物性等级
| 班级 | Rm（MPa） | Rp0.2（MPa） | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | 低强度通用 |
| 5.8 | 520 | 420 | 结构性，非预加载 |
| 8.8 | 800 | 640 | 汽车、机械（最常见） |
| 10.9 | 1040 | 940 | 高强度结构 |
| 12.9 | 1220 | 1100 | 最大强度（合金钢） |
实例
已知： M10螺栓，性能等级8.8，单剪
As = 58.0 mm²，Rm = 800 兆帕
Ft = 800 × 58.0 = 46,400 牛顿 = 46.4 千牛顿
Fs = 0.6 × 800 × 58.0 = 27,840 牛顿 = 27.8 千牛顿
⚠️ 注意： 这些是未考虑安全系数的极限承载力。设计时应采用适当的安全系数（通常静态承载力为 2～3，疲劳承载力为 4～6）。
The tensile stress area (As) is the effective cross-sectional area used to calculate the tensile load capacity of a threaded fastener. It is smaller than the nominal shank area because it accounts for the thread root geometry. Values are tabulated in ISO 898-1.
Ultimate tensile load is Ft = Rm × As, where Rm is the ultimate tensile strength (from the property class) and As is the tensile stress area. For example, a class 8.8 bolt has Rm = 800 MPa.
The first number (8) represents 1/100th of the minimum ultimate tensile strength in MPa (800 MPa). The second number (8) is 10× the ratio of yield to ultimate strength (0.8). So yield ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa.
ISO 898-1 does not specify shear strength — it covers tensile and proof-load properties only. A common simplified estimate takes shear strength as 60% of tensile strength: Fs = 0.6 × Rm × As, based on the von Mises yield criterion. Design codes such as Eurocode 3 (EN 1993-1-8) apply their own factors (0.6 or 0.5 depending on property class) plus safety factors. For double shear (two planes), multiply by 2.
Proof load is the maximum force without permanent deformation (elastic limit). Ultimate tensile strength is the maximum force before fracture. Proof load stress is approximately 90% of yield strength for most property classes.
本页所述的操作流程由 Vibromera 团队使用 Balanset-1A（一款用于现场转子平衡的便携式双通道动平衡仪及振动分析仪）开发并经过实地测试。
专业现场平衡仪器和软件。已在50多个国家使用。
