如何確定螺栓的載荷及其扭矩

1、· 法蘭緊固時(shí)如何確定螺栓的載荷及其扭矩，對于大家來說，可能都是一個(gè)比較感興趣的話題。首先提出兩個(gè)問題：* 對于M36以下的螺栓，知道螺栓荷載，如何求對應(yīng)的扭矩值？* 對于可以進(jìn)行液壓拉伸的螺栓，不進(jìn)行法蘭計(jì)算，如何查取對應(yīng)的螺栓荷載？大家在進(jìn)行法蘭設(shè)計(jì)時(shí)或查閱法蘭的計(jì)算報(bào)告，都能找到法蘭預(yù)緊和操作時(shí)的螺栓拉力。對于M36以下的螺栓，一般可以采用扭矩扳手。現(xiàn)在知道螺栓荷載，如何求對應(yīng)的扭矩值呢？大家可以查閱GB/T16823.2-1997螺紋緊固件緊固通則或者相關(guān)的資料就能夠找到相應(yīng)的扭矩值。對于可以進(jìn)行液壓拉伸的螺栓，大家可以查閱相應(yīng)的墊片生產(chǎn)廠家的數(shù)據(jù)，即可以知道螺栓的荷載。更簡

2、單的可以直接取螺栓材料45%的屈服強(qiáng)度來計(jì)算每個(gè)螺栓的載荷。這是我計(jì)算出來的螺栓加載扭矩：采用力矩扳手、墊片為纏繞墊片（用鋼圈墊可以類推），僅供參考。根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器P94中9 法蘭的規(guī)定，求得墊片壓緊力，再根據(jù)力與力矩的關(guān)系，算出每條螺栓的力矩。高壓法蘭尺寸為：DN6 PN1500class（纏繞墊片密封），其法蘭預(yù)緊力具體驗(yàn)算如下：1、查HG2059220635-97鋼制管法蘭、墊片、緊固件中HG20631-97法蘭密封面外徑d216mm；2、查HG20631-97中DN6  PN1500class  D型纏繞墊片纏繞墊內(nèi)徑D2171.5mm，纏繞墊

3、外徑D3209.6mm，墊片密封寬度N19.05mm ，D3d。3、按照GB150-98  P91表9-1中1a墊片基本密封寬度b0N/219.05/29.525mm6.4mm。4、按照GB15098  P94中.1墊片有效密封寬度b2.53 2.53 7.81mm193.98mm以上是按照GB150的法蘭要求算出來的每條螺栓需要加載的力矩，應(yīng)用到實(shí)際工作中，采用力矩扳手完全可以滿足要求，不過在實(shí)際工作中，力矩扳手按照30、50、100的預(yù)緊力矩進(jìn)行操作。在100的預(yù)緊力矩作用下，多緊幾次，就可以完全解決問題。附加：一 力矩的確認(rèn)1 先說載荷和力矩的換算，力矩扳手制造商有著

4、對應(yīng)表可以查，從理論力學(xué)教科書上也有公式，公式中一個(gè)系數(shù)是一個(gè)范圍，需要根據(jù)實(shí)際情況來確定2. 做過實(shí)驗(yàn)，對螺栓帖上應(yīng)力片來驗(yàn)證載荷的變化，結(jié)論是：系數(shù)在推薦的范圍內(nèi)，但變化比較大。這與螺栓螺紋加工精度、潤滑程度、螺母表面與法蘭表面的光潔度、螺母與螺栓嚙合的匹配狀態(tài)等有著緊密的聯(lián)系。3 因此從理論計(jì)算和實(shí)際結(jié)果是有著大的差別的。4 當(dāng)然，采用力矩扳手比傳統(tǒng)方法還是進(jìn)了一大步。二 關(guān)于螺栓上緊過程相鄰螺栓受力變化效應(yīng)1 規(guī)律：螺栓上緊過程各螺栓受力影響分析無論采用何種墊片，為了保證密封效果均需有相應(yīng)的密封比壓，在螺栓上進(jìn)過程中，由于螺栓受力是漸緊上升，因此密封比壓產(chǎn)生的軸向力不均勻分配在各螺栓中

5、，在緊固某個(gè)螺栓時(shí)其相鄰螺栓的受力將減小2. 實(shí)踐例子：在螺栓按照規(guī)定的力矩旋緊過程中，對某一個(gè)螺栓加載，則其相鄰螺栓的載荷立即下降3  當(dāng)載荷達(dá)到規(guī)定值仍因?yàn)槟撤N原因再要加載，則加載的動(dòng)力必須要遠(yuǎn)超過阻力，我們的試驗(yàn)結(jié)果平均在120%以上4. 比較有效的方法：在旋了數(shù)圈后，對相隔螺栓加大載荷（超過理論載荷）進(jìn)行旋緊，而后對相鄰螺栓按照理論載荷旋緊，這樣對于一個(gè)法蘭來說，各螺栓的載荷形成一條相對均勻的載荷曲線。三 法蘭連接是管道施工的重要連接方式法蘭連接就是把兩個(gè)管道、管件或器材，先各自固定在一個(gè)法蘭盤上，兩個(gè)法蘭盤之間，加上法蘭墊，用螺栓緊固在一起，完成了連接。有的管件和器材已經(jīng)自

6、帶法蘭盤，也是屬于法蘭連接。法蘭分螺紋連接（絲接）法蘭和焊接法蘭。低壓小直徑有絲接法蘭，高壓和低壓大直徑都是使用焊接法蘭，不同壓力的法蘭盤的厚度和連接螺栓直徑和數(shù)量是不同的。根據(jù)壓力的不同等級(jí)，法蘭墊也有不同材料，從低壓石棉墊、高壓石棉墊到金屬墊都有。法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力。在工業(yè)管道中，法蘭連接的使用十分廣泛。在家庭內(nèi)，管道直徑小，而且是低壓，看不見法蘭連接。如果在一個(gè)鍋爐房或者生產(chǎn)現(xiàn)場，到處都是法蘭連接的管道和器材。已知扭矩T和螺栓的公稱直徑d，樓主要求的應(yīng)該是軸向拉力P，三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江1 p* ?9 n* B' M* & O- FP=T/（K d）式中K擰緊力系數(shù)，可查下表：三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江( p7 V: D/ p7 i+ Y* K6 . _7 K$ xK值查表三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江7 , ( n