Bolt Torque Calculator

Calculate bolt tightening torque, clamp force, and tensile stress by strength class.
Bolt Torque Calculator — Calculate bolt tightening torque, clamp force, and tensile stress by strength class.

Bolt Spec

Fastening Condition

※ Formula: T = K × d × F (K = torque coeff). Typical K ≈ 0.2 (dry), 0.15~0.18 (lubricated). Clamp force F = σy × As × utilization. Use calibrated torque wrench for actual fastening.

用途

对公制螺栓(M3~M30)按选定的强度等级与摩擦条件拧紧时,一次性给出所需拧紧扭矩T、由此产生的夹紧力F以及螺纹部分的拉应力σ,并标注相对屈服的余量,可用于设定扭矩扳手数值或校核连接设计。

主要公式

夹紧力为F=σy×As×利用率,扭矩为T=K×d×F(d为公称直径mm,F为N,T·mm除以1000得N·m)。拉应力为σ=F/As。扭矩系数K与摩擦成正比,K=μ/0.12×0.2,故μ=0.12时为标准值0.2(μ=0.10为0.167,0.15为0.25,0.20为0.333)。当σ超过屈服强度的90%时给出屈服风险警告。

输入值

选择公称尺寸M会自动填入螺距P与有效截面积As(例如M8为P=1.25,As=36.6mm²)。强度等级确定屈服强度σy(4.8=320,8.8=640,10.9=940,12.9=1100,A2-70不锈钢=450 MPa)。摩擦系数μ可选润滑/镀层0.10、一般干燥0.12、发黑0.15、不锈钢无润滑0.20。利用率为相对屈服的使用比例,通常取50~75%。

计算示例

对M8螺栓、等级8.8(σy=640MPa)、As=36.6mm²、μ=0.12、利用率75%:夹紧力F=640×36.6×0.75=17,568N(约1,791kgf),K=0.12/0.12×0.2=0.2,扭矩T=0.2×8×17,568/1000≈28.1N·m(约287kgf·cm)。拉应力σ=17,568/36.6=480MPa,为屈服640MPa的75%,低于90%阈值(576MPa),故显示OK。

注意事项

此处使用的扭矩系数为简化经验式(K=μ/0.12×0.2),与区分支承面摩擦和螺纹面摩擦的VDI 2230等精密方法略有差异。实际摩擦随表面状态、润滑及重复装配次数大幅变化,故应将结果视为初步估值:现场使用经校准的扭矩扳手,重要连接以转角法或直接测量夹紧力加以补充。

请将本站加入书签!
PC: Ctrl + D
手机: 浏览器菜单 → 添加书签