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螺栓预紧力与安装扭矩计算器
使用标准的扭矩-预紧力（螺母系数）关系，估算目标夹紧预紧力以及达到该预紧力所需的安装扭矩。
紧固件预紧 · 扭矩-预紧力关系
螺栓预紧力与安装扭矩计算器
使用标准的扭矩-预紧力（螺母系数）关系，估算目标夹紧预紧力以及达到该预紧力所需的安装扭矩。
UNF
保证强度（SAE J429）
保证载荷百分比
对于可重复使用（非永久）的螺栓连接，75% 是常见的目标值。
润滑状态
安装扭矩
85.0 ft-lbf
At = 0.1600 in² · Preload F = 10,197 lbf
✔
即使在固定 K 值下，扭矩-预紧力关系的散差也达 ±25–30%——请将其视为起点，而非有保证的预紧力。
工程模型（扭矩-预紧力 / 螺母系数法）
Standard Reference
拉伸应力截面积公式遵循 ASME B1.1（已与公开数值核对，如 1/2″-20 UNF 的 0.1600 in²）。SAE J429 定义了 Grade 2/5/8 的保证强度。扭矩-预紧力（螺母系数 K）关系是一种广泛使用的工程近似，而非精确物理定律——实际摩擦会因表面状态、镀层和润滑的不同而显著变化。
Calculation Method
At = π/4·(D−0.9743/n)² · F = At × Proof × % · T = K × F × D
假设与局限
- 螺母系数 K 是一个粗略近似——即使 K 控制良好，实际扭矩到预紧力的散差通常也有 ±25–30%。对安全关键或疲劳敏感的连接，建议通过螺栓伸长量或超声测量来验证预紧力，而不是只靠扭矩。
- 假定静态、一次性拧紧——不模拟松弛、嵌入损失或多次循环下的连接疲劳。
- 各等级保证强度为 SAE J429 公称值——请务必对照您所用紧固件的实际证书确认。
静态参考数据
参考：按螺纹规格的预紧力与扭矩（Grade 5，75% 保证载荷，K=0.20）
由与上方完全相同的公式预先计算的数值——无需重新输入参数即可快速查询。
| 螺纹规格 | At (in²) | 预紧力 F (lbf) | 扭矩 |
|---|---|---|---|
| 3/8″-24 UNF | 0.0878 | 5,597 lbf | 420.0 in-lbf (35.0 ft-lbf) |
| 1/2″-20 UNF （计算器默认值） | 0.1600 | 10,197 lbf | 1,019.7 in-lbf (85.0 ft-lbf) |
| 5/8″-18 UNF | 0.2560 | 16,317 lbf | 2,039.7 in-lbf (170.0 ft-lbf) |
| 3/4″-16 UNF | 0.3730 | 23,777 lbf | 3,566.5 in-lbf (297.2 ft-lbf) |
计算示例
为 1/2″-20 Grade 5 Clevis 螺栓设定扭矩
一根 1/2″-20 UNF Grade 5 螺栓夹紧 Rod End 安装支架。目标：75% 保证载荷，标准轻微涂油装配（K=0.20）。
- 拉伸应力截面积 At = π/4×(0.5−0.9743/20)² ≈ 0.1600 in²（与 ASME B1.1 公开数值完全一致）。
- 预紧力 F = 0.1600 × 85,000 psi × 0.75 ≈ 10,197 lbf。
- 安装扭矩 T = 0.20 × 10,197 × 0.5 ≈ 1,020 in-lbf ≈ 85 ft-lbf——与该尺寸/等级组合公开发表的扭矩表数值一致。
- 请记住实际工况中扭矩到预紧力存在 ±25–30% 的散差——对安全关键连接，建议通过螺栓伸长量验证预紧力，而不是仅用扭矩扳手。
延伸阅读：球头连杆采购指南 →
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