螺栓預(yù)緊力是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯(lián)接件之間產(chǎn)生的沿螺栓軸心線方向的預(yù)緊力。對于一個特定的螺栓而言，其預(yù)緊力的大小與螺栓的擰緊力矩、螺栓與螺母之間的摩擦力、螺母與被聯(lián)接件之間的摩擦力相關(guān)。

預(yù)緊力的大小，除了受限于螺釘材料的強度外，還受限于連接件的材料強度。當內(nèi)外螺紋的材料相同時，只校核外螺紋強度即可。對于旋合長度較短、非標準螺紋零件構(gòu)成的聯(lián)接、內(nèi)外螺紋材料的強度相差較大的受軸向載荷的螺紋聯(lián)接，還應(yīng)校核螺紋牙的強度。

如某型產(chǎn)品彈性元件的固定，因螺釘連接的基材是壓鑄鋁合金YL113，其強度遠低于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20的強度，就應(yīng)校核鋁合金上螺紋牙型的強度，主要是螺紋材料的剪應(yīng)力及彎應(yīng)力。

擴展資料

控制螺絲預(yù)緊力的方法

方法1：通過擰緊力矩控制預(yù)緊力

擰緊力與螺栓預(yù)緊力呈線性關(guān)系在，控制了擰緊力矩的大小，就可以通過實驗或理論計算的方法得到預(yù)緊力值。但在實際中，由于受摩擦系數(shù)和幾何參數(shù)偏差的影響。

在一定的擰緊力矩下，預(yù)緊力變化比較大，故通過擰緊力矩來控制螺栓預(yù)緊力的精度不高，其誤差約為±25%，大可達±40%一般來說，控制區(qū)擰緊力矩精度較高的工具是測力矩扳手和限力扳手。

方法2：通過螺母轉(zhuǎn)角控制預(yù)緊力

根據(jù)需要的預(yù)緊力計算出螺母轉(zhuǎn)角擰緊時量出螺母轉(zhuǎn)角就可以達到控制預(yù)緊力的目的。測量螺母轉(zhuǎn)角簡單的方法是刻一條零線，按螺母轉(zhuǎn)過幾方的數(shù)量來測量螺母角，螺母轉(zhuǎn)角的測量精度可控制在10°-15°內(nèi)。

方法3：通過螺栓伸長量控制預(yù)緊力

由于螺栓的伸長量只和螺栓的應(yīng)力有關(guān)，可以排除摩擦系數(shù)、接觸變形、被連接件變形等可變因素的影響。所以通過通過螺栓伸長量控制預(yù)緊力可以獲得很高的精度，此種方法被廣泛應(yīng)用于重要場合螺栓連接的預(yù)緊力控制。

方法4：通過液壓拉伸器控制預(yù)緊力

使用液壓拉伸器給螺栓施加拉緊力，使螺栓伸長，然后旋合螺母,待卸下載荷,由于螺栓收縮就可在連接中產(chǎn)生和拉力相等的預(yù)緊力。此種方法可以提高預(yù)緊力的控制精度。

液壓拉伸器給螺栓施加預(yù)緊力時沒有摩擦力，故該方法適用于任何尺寸的螺栓，而且可以給一組螺栓同時施加預(yù)緊力，均勻壓緊螺母和墊片，不致出現(xiàn)傾斜而影響預(yù)緊力的精確控制。

方法5：利用力矩轉(zhuǎn)角控制預(yù)緊力

利用擰緊力矩與轉(zhuǎn)角的關(guān)系控制預(yù)緊力就是給螺栓施以一定的力矩，然后使螺母轉(zhuǎn)過一定的角度，檢查后的力矩與轉(zhuǎn)角是否滿足應(yīng)有關(guān)系，以避免預(yù)緊不足或預(yù)緊過度。

控制預(yù)緊力的力矩轉(zhuǎn)角法為首先用擰緊力矩控制擰緊過程，直到擰緊力矩值達到足夠保證螺母、螺栓和被連接件真正貼緊為止，這時方能開始測量螺母轉(zhuǎn)角。

然后用螺母轉(zhuǎn)角和擰緊力矩同時控制擰緊過程。此種方法是利用擰緊力矩和螺母轉(zhuǎn)角給出的信息，可精確控制螺栓的預(yù)緊力，并能發(fā)現(xiàn)安裝過程中可能出現(xiàn)得擰緊不足或擰緊過度現(xiàn)象。

螺栓的預(yù)緊力和擰緊力矩可查閱機械設(shè)計手冊計算，機械設(shè)計手冊采用陳先的第五版，以下為計算步驟：

螺栓的預(yù)緊需要執(zhí)行者使用力矩扳手操作，參考扳手上的力矩指示標志，如下圖所示，所以我們最終的目的是確定擰緊力矩，用來指導生產(chǎn)。

既然我們要計算擰緊力矩，那接下來我們就看一下擰緊力矩的計算式：（手冊5-70頁）

從計算式中我們可以看到，經(jīng)過簡化后T與系數(shù)K、預(yù)緊力F’和螺紋公稱直徑d相關(guān)。變量d非常容易確定，也就是我們使用多粗的螺栓，例如使用M12的螺栓，d即為12mm。那如何確定變量K呢？

手冊中給出了最常用螺紋的擰緊力矩系數(shù)K的參考表格，包含我們在大部分計算中需要使用到的情況，但是一些情況下表格中沒有給出，那如何確定變量K？

上式可以計算出表5-1-67沒有給出的情況，其中的關(guān)鍵系數(shù)為兩個摩擦因數(shù)，這兩個因數(shù)需要根據(jù)螺紋表面處理方式確定或者通過實驗確定，但表5-1-67給出了我們常用計算的大部分情況，一般從表中選擇即可。

最后我們要確定預(yù)緊力F’了，參考以下計算式：

屈服點可以從手冊的5-72頁，表5-1-69中查詢，選擇依據(jù)為螺紋的性能等級。公稱應(yīng)力面積可從手冊的5-74頁，表5-1-70中查詢，依據(jù)是螺紋的直徑。碳素鋼還是合金鋼，這個要根據(jù)我們選擇的具體標準條件，這個可以從手冊中查詢到。

結(jié)合以上的計算和實際工程經(jīng)驗，將常用的螺栓預(yù)緊力和擰緊力矩進行了計算并整理成了表格，如下：

GB/T1228-1230螺栓副預(yù)緊力及擰緊力矩（k=0.13）

注：一般1228的螺栓經(jīng)過磷化處理，k取值為0.11-0.15之間，具體k的值還可以采用采購螺栓的《螺栓質(zhì)量合格證書》中直接查閱。

對GB/T5782和5783中螺栓進行修正，得到下表：