螺栓预紧力矩计算（设计请进）

yingxiong · 发表于 2010-7-6 20:45:01

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手册中提到压力容器上螺栓的预紧力矩：
T=K*Fo*d
其中Fo=Ko*F=Ko*P*S/n
Ko：预紧系数 P：容器内部压力 S：容器内部面积 n：螺栓数量

请问为何不考虑螺栓的分布、垫片尺寸等因数？

shifeng18 · 发表于 2010-7-7 20:40:24

请问为何不考虑螺栓的分布、垫片尺寸等因数？
因为一般压力容器螺栓分布为均布；垫片作用与预紧力没有关系。
压力容器使用螺栓的目的是保证压力容器不被内部产生的压力将螺栓拉断。因此预紧力要大于这个压力，但是紧螺栓时还必须保证力矩不能将螺栓拉细变形破坏螺栓强度。

yingxiong · 发表于 2010-7-7 21:43:47

2# shifeng18

但国外一些标准就把垫片的参数都考虑进去了，如果垫片的宽度不考虑的话，那用小一点的垫片和宽度大的垫片所用的预紧力不是一样了吗，还有螺栓的分布情况，有的压力容器螺栓分布是椭圆形的，有的是圆形的但各螺栓孔的中心距也不同，应该无法用相同的预紧力去拧紧螺栓。请高手指教

绅岚 · 发表于 2010-7-8 08:19:44

根据设备的压力等级和螺栓的样式（如沉头），垫片在特定的条件下的宽度是基本一致的，所以可以不考虑垫片的宽度问题。
一般螺栓设计都是均布，对于不规则形状的容器，一般也是在同侧采取均布。
个人观点仅供参考。

shifeng18 · 发表于 2010-7-8 09:39:01

垫片的面积只对被连接物体的压强有关，与螺栓所受的拉力及预紧力无关，所以计算预紧力时不考虑垫片。

yingxiong · 发表于 2010-7-8 19:50:21

本帖最后由 yingxiong 于 2010-7-8 19:52 编辑

5# shifeng18

操作状态下需要的最小螺栓总载荷：Wp=(π/4)DGDGp+2πDGbmp 其中b为垫片宽度
预紧状态下需要的最小螺栓总载荷：Wa=b*y*π*DG

shifeng18 · 发表于 2010-7-8 20:45:01

如果你的垫片材质是铜的或其它强度不够容易产生塑性变形的可以进行计算。因为它可能破坏螺栓要求的预紧力及拉力，现象是松开，使得压力容器压力卸掉。

nel1982 · 发表于 2010-7-8 21:00:46

T=KFD这个公式的计算中K值已经考虑了垫片对轴向预紧力的影响了，k的计算过程充分考虑了孔径对螺纹连接副的影响。

yingxiong · 发表于 2010-7-8 22:16:56

T=KFD这个公式的计算中K值已经考虑了垫片对轴向预紧力的影响了，k的计算过程充分考虑了孔径对螺纹连接副的影响。5 J0 I! r3 u0 g; n1 J3 o% N& x
nel1982 发表于 2010-7-8 21:00 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

k--扭矩系数，它与螺栓、螺母的松紧配合，螺纹、螺母和法兰的表面的光洁度和摩擦系数有关，在允许情况下K值可通过抽样进行测定。

yingxiong · 发表于 2010-7-8 22:20:48

如果你的垫片材质是铜的或其它强度不够容易产生塑性变形的可以进行计算。因为它可能破坏螺栓要求的预紧力及拉力，现象是松开，使得压力容器压力卸掉。1 s* m* ^# ^4 \6 r# s: r
shifeng18 发表于 2010-7-8 20:45 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

垫片分软垫和硬垫，软垫有很多都是金属缠绕石墨垫，表面是金属层，内部是石墨。设计时当然要考虑压缩量和回弹量了。即使是硬垫也是有一定的变形量的。

jianweichu · 发表于 2010-7-9 14:58:18

1.螺栓的拧紧力矩应该是一个范围。满足密封要求的最小力矩和不把螺栓拉坏不把垫片压坏的最大力矩。
提醒一下机械设计手册上提供的公式，计算出来的值过大。

实践出才干 · 发表于 2010-7-12 12:51:01

1.错了，压力容器上的法兰螺栓力矩计算是不可以按机械设计手册上提供的公式计算，方向性错误。切记

bluesky_198022 · 发表于 2011-3-21 16:59:22

赞同12楼！

guoej · 发表于 2011-3-25 16:12:23

你犯了一个错误。预紧力矩是针对单个螺栓而言，不是针对法兰上的所有螺栓而言。
预紧力矩与单个螺栓所受的力、螺栓的公称直径和摩擦系数相关联。
T=K*Fo*d
其中Fo为夹持力（CLAMPING FORCE），不一定是你的那个公式,根据具体应用的况而异。
K为考虑摩擦的系数。

实践出才干 · 发表于 2011-7-7 10:15:22

1。螺栓预紧力程序计算见附件。

zhdx · 发表于 2011-7-8 19:51:56

螺栓的预紧力计算，是否经过证实呢。

baggio009 · 发表于 2011-10-21 10:54:10

12楼说的对，容器法兰的螺栓预紧力和机械的方法不一样

容器法兰有垫片的存在，其预紧力与垫片的系数m和比压力y有关的
Wa=π*b*Dg*y

zhomy2002 · 发表于 2011-10-23 09:50:53

楼上说的有道理，垫片分软垫和硬垫，软垫有很多都是金属缠绕石墨垫，表面是金属层，内部是石墨。设计时当然要考虑压缩量和回弹量了。即使是硬垫也是有一定的变形量的。

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