泵用紧固件拧紧力矩的估算
泵用紧固件拧紧力矩的估算
问题
已知泵用螺纹紧固件(螺栓、螺柱或螺钉)规格、材料及使用位置,如何估算其拧紧力矩?
解答
螺纹紧固件的拧紧力矩与其规格、材料(包括连接件的材料)及使用位置有关。
泵用螺纹紧固件标准拧紧力矩T为:
T = 0.12 ×σs × As × d/1000 (N·m)
式中,
σs = 材料的屈服强度,MPa(N/mm2);
As = 公称应力截面积(即有效截面积),mm2;
d = 紧固件规格,mm。
其中,As通过如下公式计算;也可以直接从紧固件手册中查出。
式中,
d2 = 螺纹中径,mm;
d3 = d1 - H/6,mm;
d1 = 螺纹小径,mm;
H = 0.866 p,mm;
P =螺距,mm。
实际工程应用中,为了便于计算,不少公司将其做成小软件,只要输入紧固件规格d、螺距P和材料屈服强度σs,即可自动计算出拧紧力矩T。如:
还有些公司,针对不同的泵型,将不同材质的紧固件拧紧力矩值编制成公司内部标准,需要时直接调用即可。如德国KSB公司的ZN 192《螺纹拧紧力矩近似值》标准。
特别说明
1)对于标准普通流程泵上的紧固件,通常取计算值的0.8倍左右作为实际应用的拧紧力矩值。
2)对于多级和/或高压力和/或高温泵,不少公司会根据使用位置的不同来确定紧固件的拧紧力矩值。例如,用于承压件的紧固件,其实际应用的拧紧力矩值通常取计算值的0.8~0.9倍;对于非承压件的紧固件,其拧紧力矩通常取计算值的0.6~0.8倍。
3)如果连接件材料的屈服强度低于紧固件的屈服强度,则应以连接件的屈服强度来计算拧紧力矩值。
4)拧松力矩通常为实际应用的拧紧力矩值的1.5~2.0倍。
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