完善一下螺絲的扭力標準

發表于： 2020年10月8日 2024年11月5日
分類：標準

國家標準GB3098.13中規定了8.8級 9.8級 10.9級 12.9級螺絲的部分規格的最小破壞扭矩（出于方便理解下稱扭力吧），其核心內容有兩點：

扭力的計算方法：

重點：扭力=抗拉強度*強度比*截面抗扭模數

其中，抗拉強度σ_b在GB3098.1有規定，強度比X在GB3098.13中有規定，抗扭截面模數W_P是一個材料力學概念，公式是固定的即3.14/16*d³。有了這個計算方法，基本可以獲取所有級別螺絲的扭力參數。

GB3098.13提供常用規格的扭力參考數據：

以上兩點本身沒毛病，但是在查閱使用過程中著實讓人很D疼，1是公式太魅澀，看起來瘆的慌；2是表格沒卵用，樣本太少。

出于日常查閱方便，現將所有螺絲的扭力的計算值列表如下，其中公制螺絲部分按GB3098.13計算，美制螺絲部分按ASTM F606/606M（并結合GB3098.13）計算。為方便直觀體會，美制螺絲扭力也采用牛米NM為單位。

值得說明的有幾點：

1，標準中對于被測試物有一些前置要求，比如不適用于M10以上、不適用于緊定等等，這些就不管它了，本表提供的是理論計算值。

2，下表中最右側列的建議安裝力，這并非國家標準或行業標準。由于相關標準計算過于復雜（如VDI2230.pdf)或參考性不強(如JB/T6040.pdf)，故該值建議為“60%的扭矩值即鎖緊力”，雖然簡單粗暴，但個人認為實用且安全。

3，上表格中的那些具體小破壞扭矩參數，是覆蓋了6g 6f 6e三種公差帶螺紋的，但是很顯然,三種螺紋的最小底徑是不一樣的，6g>6f>6e,（詳見外螺紋的小徑公差),也就是說它們的最小破壞扭矩也是不一樣的，但GB3098.13沒分這么清而是給出了同樣的參數。GB3098.13國標是按公稱小徑來計算的，沒有計較6g 6f 6e之間的小差異；但是令人難受的是GB197和GB2516中又明確說明用于應力計算的小徑偏差應遵循XX公差，感情扭矩不是應力唄，我也是醉了。只能這么理解吧，國標大概就那么個意思，參考參考就行，較真就是你的不對了。

公制部分。4.8級、8.8級、9.8級、10.9級、12.9級螺絲的扭力

4.8級螺絲扭力標準：

感謝評論區 @狗蛋的建議，以下4.8級強度比系數取值按X=0.916：

螺紋規格	外徑 (mm)	牙距 (mm)	牙底徑 (mm)	4.8抗拉強度（Mpa)	強度比(鼠標停見說明)	扭轉強度 (Mpa)	抗扭截面模數	理論扭力 (NM)	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	建議安裝力 (NM)
螺紋規格	D	P	d	σ_{b min}	X	τ_B	W_P	M_B	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	S
M1*0.25	0.93	0.25	0.6594	420	0.916	384.72	0.06	0.022	未規定		0.013
M1.2*0.25	1.13	0.25	0.8594	420	0.916	384.72	0.12	0.048			0.029
M1.4*0.3	1.33	0.3	1.0052	420	0.916	384.72	0.20	0.077			0.046
M1.6*0.35	1.5	0.35	1.1211	420	0.916	384.72	0.28	0.106			0.064
M2*0.4	1.89	0.4	1.4570	420	0.916	384.72	0.61	0.234			0.14
M2.5*0.45	2.38	0.45	1.8929	420	0.916	384.72	1.33	0.51			0.31
M3*0.5	2.87	0.5	2.3287	420	0.916	384.72	2.48	0.95			0.57
M3.5*0.6	3.35	0.6	2.7005	420	0.916	384.72	3.86	1.49			0.89
M4*0.7	3.84	0.7	3.0822	420	0.916	384.72	5.75	2.21			1.33
M5*0.8	4.83	0.8	3.9640	420	0.916	384.72	12.22	4.70			2.82
M6*1.0	5.79	1	4.7075	420	0.916	384.72	20.47	7.88			4.73
M8*1.25	7.76	1.25	6.4069	420	0.916	384.72	51.61	19.86			11.91
M10*1.5	9.73	1.5	8.1062	420	0.916	384.72	104.54	40.22			24.13
M12*1.75	11.7	1.75	9.8056	420	0.916	384.72	185.03	71.18			42.71
M14*1.75	13.68	1.75	11.7856	420	0.916	384.72	321.27	123.60			74.16
M16*2	15.68	2	13.5150	420	0.916	384.72	484.46	186.38			111.83
M18*2	17.62	2	15.4550	420	0.916	384.72	724.46	278.71			167.23
M20*2.5	19.62	2.5	16.9137	420	0.916	384.72	949.57	365.32			219.19
M22*2.5	21.62	2.5	18.9137	420	0.916	384.72	1327.82	510.84			306.50
M24*3	23.58	3	20.3324	420	0.916	384.72	1649.60	634.63			380.78
M27*3	26.58	3	23.3324	420	0.916	384.72	2492.82	959.04			575.42
M30*3.5	29.52	3.5	25.7312	420	0.916	384.72	3343.40	1286.27			771.76
M33*3.5	32.52	3.5	28.7312	420	0.916	384.72	4654.47	1790.67			1074.40
M36*4	35.47	4	31.1399	420	0.916	384.72	5926.01	2279.85			1367.91
M39*4	38.47	4	34.1399	420	0.916	384.72	7809.03	3004.29			1802.57

8.8級螺絲扭力標準：

螺紋規格	外徑 (mm)	牙距 (mm)	牙底徑 (mm)	8.8抗拉強度（Mpa)	強度比	扭轉強度 (Mpa)	抗扭截面模數	理論扭力 (NM)	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	建議安裝力 (NM)
螺紋規格	D	P	d	σ_{b min}	X	τ_B	W_P	M_B	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	S
M1*0.25	0.93	0.25	0.6594	800	0.84	672	0.06	0.038	0.033	0.005	0.023
M1.2*0.25	1.13	0.25	0.8594	800	0.84	672	0.12	0.084	0.075	0.009	0.050
M1.4*0.3	1.34	0.3	1.0152	800	0.84	672	0.21	0.138	0.12	0.018	0.083
M1.6*0.35	1.5	0.35	1.1211	800	0.84	672	0.28	0.186	0.16	0.026	0.112
M2*0.4	1.89	0.4	1.4570	800	0.84	672	0.61	0.41	0.37	0.038	0.24
M2.5*0.45	2.38	0.45	1.8929	800	0.84	672	1.33	0.89	0.82	0.074	0.54
M3*0.5	2.88	0.5	2.3387	800	0.84	672	2.51	1.69	1.5	0.19	1.01
M3.5*0.6	3.36	0.6	2.7105	800	0.84	672	3.91	2.63	2.4	0.23	1.58
M4*0.7	3.83	0.7	3.0722	800	0.84	672	5.69	3.82	3.6	0.22	2.29
M5*0.8	4.78	0.8	3.9140	800	0.84	672	11.77	7.91	7.6	0.31	4.74
M6*1.0	5.78	1	4.6975	800	0.84	672	20.34	13.67	13	0.67	8.20
M8*1.25	7.78	1.25	6.4269	800	0.84	672	52.10	35.01	33	2.01	21.01
M10*1.5	9.77	1.5	8.1462	800	0.84	672	106.09	71.29	66	5.29	42.78
M12*1.75	11.76	1.75	9.8656	800	0.84	672	188.44	126.63	沒規定		75.98
M14*1.75	13.74	1.75	11.8456	800	0.84	672	326.20	219.20			131.52
M16*2	15.74	2	13.5750	800	0.84	672	490.94	329.91			197.95
M18*2	17.71	2	15.5450	830	0.84	697.2	737.19	513.97			308.38
M20*2.5	19.71	2.5	17.0037	830	0.84	697.2	964.81	672.66			403.60
M22*2.5	21.62	2.5	18.9137	830	0.84	697.2	1327.82	925.76			555.45
M24*3	23.58	3	20.3324	830	0.84	697.2	1649.60	1150.10			690.06
M27*3	26.58	3	23.3324	830	0.84	697.2	2492.82	1737.99			1042.79
M30*3.5	29.52	3.5	25.7312	830	0.84	697.2	3343.40	2331.02			1398.61
M33*3.5	32.52	3.5	28.7312	830	0.84	697.2	4654.47	3245.10			1947.06
M36*4	35.47	4	31.1399	830	0.84	697.2	5926.01	4131.61			2478.97
M39*4	38.47	4	34.1399	830	0.84	697.2	7809.03	5444.46			3266.67

9.8級螺絲扭力標準：

螺紋規格	外徑 (mm)	牙距 (mm)	牙底徑 (mm)	9.8抗拉強度（Mpa)	強度比	扭轉強度 (Mpa)	抗扭截面模數	理論扭力 (NM)	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	建議安裝力 (NM)
螺紋規格	D	P	d	σ_{b min}	X	τ_B	W_P	M_B	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	S
M1*0.25	0.93	0.25	0.6594	900	0.815	733.5	0.06	0.041	0.036	0.005	0.025
M1.2*0.25	1.13	0.25	0.8594	900	0.815	733.5	0.12	0.091	0.082	0.009	0.055
M1.4*0.3	1.34	0.3	1.0152	900	0.815	733.5	0.21	0.151	0.13	0.021	0.090
M1.6*0.35	1.5	0.35	1.1211	900	0.815	733.5	0.28	0.203	0.18	0.023	0.122
M2*0.4	1.89	0.4	1.4570	900	0.815	733.5	0.61	0.45	0.40	0.045	0.267
M2.5*0.45	2.38	0.45	1.8929	900	0.815	733.5	1.33	0.98	0.9	0.08	0.59
M3*0.5	2.88	0.5	2.3387	900	0.815	733.5	2.51	1.84	1.7	0.14	1.10
M3.5*0.6	3.36	0.6	2.7105	900	0.815	733.5	3.91	2.87	2.7	0.17	1.72
M4*0.7	3.83	0.7	3.0722	900	0.815	733.5	5.69	4.17	3.9	0.27	2.50
M5*0.8	4.78	0.8	3.9140	900	0.815	733.5	11.77	8.63	8.3	0.33	5.18
M6*1.0	5.78	1	4.6975	900	0.815	733.5	20.34	14.92	14	0.92	8.95
M8*1.25	7.78	1.25	6.4269	900	0.815	733.5	52.10	38.21	36	2.21	22.93
M10*1.5	9.77	1.5	8.1462	900	0.815	733.5	106.09	77.82	72	5.82	46.69
M12*1.75	11.76	1.75	9.8656	900	0.815	733.5	188.44	138.22	沒規定		82.93
M14*1.75	13.74	1.75	11.8456	900	0.815	733.5	326.20	239.27			143.56
M16*2	15.74	2	13.5750	900	0.815	733.5	490.94	360.10			216.06
M18*2	17.71	2	15.5450	900	0.815	733.5	737.19	540.73			324.44
M20*2.5	19.71	2.5	17.0037	900	0.815	733.5	964.81	707.69			424.61
M22*2.5	21.62	2.5	18.9137	900	0.815	733.5	1327.82	973.96			584.37
M24*3	23.58	3	20.3324	900	0.815	733.5	1649.60	1209.98			725.99
M27*3	26.58	3	23.3324	900	0.815	733.5	2492.82	1828.48			1097.09
M30*3.5	29.52	3.5	25.7312	900	0.815	733.5	3343.40	2452.39			1471.43
M33*3.5	32.52	3.5	28.7312	900	0.815	733.5	4654.47	3414.05			2048.43
M36*4	35.47	4	31.1399	900	0.815	733.5	5926.01	4346.73			2608.04
M39*4	38.47	4	34.1399	900	0.815	733.5	7809.03	5727.92			3436.75

10.9級螺絲扭力標準：

螺紋規格	外徑 (mm)	牙距 (mm)	牙底徑 (mm)	10.9抗拉強度（Mpa)	強度比	扭轉強度 (Mpa)	抗扭截面模數	理論扭力 (NM)	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	建議安裝力 (NM)
螺紋規格	D	P	d	σ_{b min}	X	τ_B	W_P	M_B	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	S
M1*0.25	0.93	0.25	0.6594	1040	0.79	821.6	0.06	0.046	0.040	0.006	0.028
M1.2*0.25	1.13	0.25	0.8594	1040	0.79	821.6	0.12	0.102	0.092	0.010	0.061
M1.4*0.3	1.34	0.3	1.0152	1040	0.79	821.6	0.21	0.169	0.14	0.029	0.101
M1.6*0.35	1.5	0.35	1.1211	1040	0.79	821.6	0.28	0.227	0.20	0.027	0.136
M2*0.4	1.89	0.4	1.4570	1040	0.79	821.6	0.61	0.50	0.45	0.049	0.299
M2.5*0.45	2.38	0.45	1.8929	1040	0.79	821.6	1.33	1.09	1	0.09	0.66
M3*0.5	2.88	0.5	2.3387	1040	0.79	821.6	2.51	2.06	1.9	0.16	1.24
M3.5*0.6	3.36	0.6	2.7105	1040	0.79	821.6	3.91	3.21	3	0.21	1.93
M4*0.7	3.83	0.7	3.0722	1040	0.79	821.6	5.69	4.68	4.4	0.28	2.81
M5*0.8	4.78	0.8	3.9140	1040	0.79	821.6	11.77	9.67	9.3	0.37	5.80
M6*1.0	5.78	1	4.6975	1040	0.79	821.6	20.34	16.71	16	0.71	10.03
M8*1.25	7.78	1.25	6.4269	1040	0.79	821.6	52.10	42.80	40	2.80	25.68
M10*1.5	9.77	1.5	8.1462	1040	0.79	821.6	106.09	87.16	81	6.16	52.30
M12*1.75	11.76	1.75	9.8656	1040	0.79	821.6	188.44	154.82	沒規定		92.89
M14*1.75	13.74	1.75	11.8456	1040	0.79	821.6	326.20	268.00			160.80
M16*2	15.74	2	13.5750	1040	0.79	821.6	490.94	403.35			242.01
M18*2	17.71	2	15.5450	1040	0.79	821.6	737.19	605.67			363.40
M20*2.5	19.71	2.5	17.0037	1040	0.79	821.6	964.81	792.68			475.61
M22*2.5	21.62	2.5	18.9137	1040	0.79	821.6	1327.82	1090.94			654.56
M24*3	23.58	3	20.3324	1040	0.79	821.6	1649.60	1355.31			813.19
M27*3	26.58	3	23.3324	1040	0.79	821.6	2492.82	2048.10			1228.86
M30*3.5	29.52	3.5	25.7312	1040	0.79	821.6	3343.40	2746.94			1648.16
M33*3.5	32.52	3.5	28.7312	1040	0.79	821.6	4654.47	3824.11			2294.47
M36*4	35.47	4	31.1399	1040	0.79	821.6	5926.01	4868.81			2921.28
M39*4	38.47	4	34.1399	1040	0.79	821.6	7809.03	6415.90			3849.54

12.9級螺絲扭力標準：

螺紋規格	外徑 (mm)	牙距 (mm)	牙底徑 (mm)	12.9抗拉強度（Mpa)	強度比	扭轉強度 (Mpa)	抗扭截面模數	理論扭力 (NM)	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	建議安裝力 (NM)
螺紋規格	D	P	d	σ_{b min}	X	τ_B	W_P	M_B	扭力國標值 (NM)	相差 (NM)	S
M1*0.25	0.93	0.25	0.6594	1220	0.75	915	0.06	0.05	0.045	0.006	0.031
M1.2*0.25	1.13	0.25	0.8594	1220	0.75	915	0.12	0.11	0.10	0.014	0.068
M1.4*0.3	1.34	0.3	1.0152	1220	0.75	915	0.21	0.19	0.16	0.028	0.113
M1.6*0.35	1.5	0.35	1.1211	1220	0.75	915	0.28	0.25	0.22	0.033	0.152
M2*0.4	1.89	0.4	1.4570	1220	0.75	915	0.61	0.56	0.50	0.055	0.333
M2.5*0.45	2.38	0.45	1.8929	1220	0.75	915	1.33	1.22	1.1	0.12	0.73
M3*0.5	2.88	0.5	2.3387	1220	0.75	915	2.51	2.30	2.1	0.20	1.38
M3.5*0.6	3.36	0.6	2.7105	1220	0.75	915	3.91	3.58	3.3	0.28	2.15
M4*0.7	3.83	0.7	3.0722	1220	0.75	915	5.69	5.21	4.9	0.31	3.12
M5*0.8	4.78	0.8	3.9140	1220	0.75	915	11.77	10.77	10	0.77	6.46
M6*1.0	5.78	1	4.6975	1220	0.75	915	20.34	18.61	17	1.61	11.17
M8*1.25	7.78	1.25	6.4269	1220	0.75	915	52.10	47.67	44	3.67	28.60
M10*1.5	9.77	1.5	8.1462	1220	0.75	915	106.09	97.07	90	7.07	58.24
M12*1.75	11.76	1.75	9.8656	1220	0.75	915	188.44	172.42	沒規定		103.45
M14*1.75	13.74	1.75	11.8456	1220	0.75	915	326.20	298.47			179.08
M16*2	15.74	2	13.5750	1220	0.75	915	490.94	449.21			269.52
M18*2	17.71	2	15.5450	1220	0.75	915	737.19	674.53			404.72
M20*2.5	19.71	2.5	17.0037	1220	0.75	915	964.81	882.80			529.68
M22*2.5	21.62	2.5	18.9137	1220	0.75	915	1327.82	1214.96			728.97
M24*3	23.58	3	20.3324	1220	0.75	915	1649.60	1509.38			905.63
M27*3	26.58	3	23.3324	1220	0.75	915	2492.82	2280.93			1368.56
M30*3.5	29.52	3.5	25.7312	1220	0.75	915	3343.40	3059.21			1835.53
M33*3.5	32.52	3.5	28.7312	1220	0.75	915	4654.47	4258.84			2555.30
M36*4	35.47	4	31.1399	1220	0.75	915	5926.01	5422.30			3253.38
M39*4	38.47	4	34.1399	1220	0.75	915	7809.03	7145.26			4287.16

美制螺絲部分

美制螺絲的扭力標準來自ASTM F606/F606M (下載 ASTM F606/F606M.pdf)，標準給出的扭力計算公式如下：

即：

扭矩Mb（以美制為單位）=d³*抗拉強度UTS*0.165
扭矩Mb（以公制為單位）=d³*抗拉強度UTS*0.00014

其中第二條關于公制螺絲計算公式等效于本文上面所述的GB3098.13公式，甚至還更精準一些，為避免重復，下面只計算美制螺絲部分。

以美制5級1/4-20UNC公差等級2A的螺絲為例：

1/4-20UNC螺絲的牙底徑：0.1894inch (數據來源：螺紋的大徑中徑小徑表，請自行換算一下公、英制關系）

1/4*20UNC 5級的抗拉強度UTS：120000psi (標準來源：SAE J429，點擊下載SAE J429-1999.PDF標準,文檔中第3頁）

故：

Mb=0.1894³*12000*0.165=134.53 in.lbs

我們將所有規格、等級的美制螺絲扭矩標準列表如下，如前所述，這些參數基本于理論計算值，且忽略掉了一些前置條件，如不適用于螺柱、一字螺釘，十字槽螺釘、螺紋不能小于1/4或大于1寸、螺栓不能超級長…等等，總之你懂的就行。

美制2級螺絲扭力標準（精度2A)：

螺紋規格	牙底徑	2級抗拉強度UTS	計算系數	扭矩		建議安裝力
inch-牙數	單位 inch	單位psi	計算系數	in.lbs	換算為NM	in.lbs	換算為NM
1-64UNC	0.0538	74000	0.165	1.90	0.21	1.14	0.13
1-72UNF	0.0559	74000	0.165	2.13	0.24	1.28	0.14
2-56UNC	0.0642	74000	0.165	3.23	0.36	1.94	0.22
2-64UNF	0.0668	74000	0.165	3.64	0.41	2.18	0.25
3-48UNC	0.0734	74000	0.165	4.83	0.55	2.90	0.33
3-56UNF	0.0771	74000	0.165	5.60	0.63	3.36	0.38
4-40UNC	0.0814	74000	0.165	6.59	0.74	3.95	0.45
4-48UNF	0.0864	74000	0.165	7.88	0.89	4.73	0.53
5-40UNC	0.0944	74000	0.165	10.27	1.16	6.16	0.70
5-44UNF	0.0972	74000	0.165	11.21	1.27	6.73	0.76
6-32UNC	0.1	74000	0.165	12.21	1.38	7.33	0.83
6-40UNF	0.1074	74000	0.165	15.13	1.71	9.08	1.02
8-32UNC	0.1259	74000	0.165	24.37	2.75	14.62	1.65
8-36UNF	0.1301	74000	0.165	26.89	3.04	16.13	1.82
10-24UNC	0.1394	74000	0.165	33.08	3.73	19.85	2.24
10-32UNF	0.1519	74000	0.165	42.79	4.83	25.68	2.90
12-24UNC	0.1654	74000	0.165	55.25	6.24	33.15	3.74
12-28UNF	0.1724	74000	0.165	62.56	7.06	37.54	4.24
1/4-20UNC	0.1894	74000	0.165	82.96	9.37	49.77	5.62
1/4-28UNF	0.2064	74000	0.165	107.36	12.12	64.42	7.27
5/16-18UNC	0.2452	74000	0.165	180.00	20.32	108.00	12.19
5/16-24	0.2618	74000	0.165	219.09	24.74	131.45	14.84
3/8-16UNC	0.2992	74000	0.165	327.04	36.92	196.22	22.15
3/8-24UNF	0.3243	74000	0.165	416.44	47.02	249.87	28.21
7/16-14UNC	0.3511	74000	0.165	528.46	59.66	317.07	35.80
7/16-20UNF	0.3767	74000	0.165	652.68	73.69	391.61	44.21
1/2-13UNC	0.4069	74000	0.165	822.58	92.87	493.55	55.72
1/2-20UNF	0.4932	74000	0.165	1464.82	165.38	878.89	99.23
9/16-12UNC	0.4617	74000	0.165	1201.70	135.68	721.02	81.41
9/16-18UNF	0.495	74000	0.165	1480.92	167.20	888.55	100.32
5/8-11UNC	0.5152	74000	0.165	1669.72	188.52	1001.83	113.11
5/8-18UNF	0.5575	74000	0.165	2115.68	238.87	1269.41	143.32
3/4-10UNC	0.6291	74000	0.165	3040.01	343.23	1824.00	205.94
3/4-16UNF	0.674	74000	0.165	3738.48	422.09	2243.09	253.25
7/8-9UNC	0.7408	74000	0.165	4963.85	560.43	2978.31	336.26
7/8-14UNF	0.7884	74000	0.165	5983.50	675.56	3590.10	405.33
1-8UNC	0.8492	74000	0.165	7477.31	844.21	4486.39	506.53
1-14UNF	0.9132	74000	0.165	9298.51	1049.83	5579.11	629.90

美制5級螺栓扭力標準（精度2A)：

美制5級螺絲扭力標準

美制8級螺栓扭力標準（精度2A)：

螺紋規格	牙底徑	8級抗拉強度UTS	計算系數	扭矩		建議安裝力
螺紋規格	單位 inch	單位psi	計算系數	in.lbs	換算為NM	in.lbs	換算為NM
1-64UNC	0.0538	150000	0.165	3.85	0.44	2.31	0.26
1-72UNF	0.0559	150000	0.165	4.32	0.49	2.59	0.29
2-56UNC	0.0642	150000	0.165	6.55	0.74	3.93	0.44
2-64UNF	0.0668	150000	0.165	7.38	0.83	4.43	0.50
3-48UNC	0.0734	150000	0.165	9.79	1.11	5.87	0.66
3-56UNF	0.0771	150000	0.165	11.34	1.28	6.81	0.77
4-40UNC	0.0814	150000	0.165	13.35	1.51	8.01	0.90
4-48UNF	0.0864	150000	0.165	15.96	1.80	9.58	1.08
5-40UNC	0.0944	150000	0.165	20.82	2.35	12.49	1.41
5-44UNF	0.0972	150000	0.165	22.73	2.57	13.64	1.54
6-32UNC	0.1	150000	0.165	24.75	2.79	14.85	1.68
6-40UNF	0.1074	150000	0.165	30.66	3.46	18.40	2.08
8-32UNC	0.1259	150000	0.165	49.39	5.58	29.63	3.35
8-36UNF	0.1301	150000	0.165	54.50	6.15	32.70	3.69
10-24UNC	0.1394	150000	0.165	67.04	7.57	40.23	4.54
10-32UNF	0.1519	150000	0.165	86.75	9.79	52.05	5.88
12-24UNC	0.1654	150000	0.165	111.99	12.64	67.19	7.59
12-28UNF	0.1724	150000	0.165	126.82	14.32	76.09	8.59
1/4-20UNC	0.1894	150000	0.165	168.16	18.99	100.89	11.39
1/4-28UNF	0.2064	150000	0.165	217.62	24.57	130.57	14.74
5/16-18UNC	0.2452	150000	0.165	364.87	41.19	218.92	24.72
5/16-24	0.2618	150000	0.165	444.10	50.14	266.46	30.08
3/8-16UNC	0.2992	150000	0.165	662.92	74.85	397.75	44.91
3/8-24UNF	0.3243	150000	0.165	844.14	95.31	506.49	57.18
7/16-14UNC	0.3511	150000	0.165	1071.19	120.94	642.72	72.56
7/16-20UNF	0.3767	150000	0.165	1323.01	149.37	793.80	89.62
1/2-13UNC	0.4069	150000	0.165	1667.39	188.25	1000.44	112.95
1/2-20UNF	0.4932	150000	0.165	2969.23	335.24	1781.54	201.14
9/16-12UNC	0.4617	150000	0.165	2435.87	275.02	1461.52	165.01
9/16-18UNF	0.495	150000	0.165	3001.86	338.92	1801.12	203.35
5/8-11UNC	0.5152	150000	0.165	3384.56	382.13	2030.74	229.28
5/8-18UNF	0.5575	150000	0.165	4288.54	484.19	2573.13	290.51
3/4-10UNC	0.6291	150000	0.165	6162.18	695.73	3697.31	417.44
3/4-16UNF	0.674	150000	0.165	7578.01	855.58	4546.80	513.35
7/8-9UNC	0.7408	150000	0.165	10061.86	1136.01	6037.11	681.61
7/8-14UNF	0.7884	150000	0.165	12128.72	1369.37	7277.23	821.62
1-8UNC	0.8492	150000	0.165	15156.72	1711.24	9094.03	1026.74
1-14UNF	0.9132	150000	0.165	18848.33	2128.03	11309.00	1276.82

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52 條留言:

匿名說道：

2020年12月28日下午6:07

后續呢？

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1. 云飛揚說道：
  
  2021年11月2日上午9:42
  
  后續在美標里有個例子~自己動手豐衣足食啊兄弟，人家這已經寫的很詳細了~
  
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匿名說道：

2021年2月23日下午11:46

我也想說。。

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匿名說道：

2021年4月5日下午4:56

M16螺栓，12。9級的安裝扭矩好象不對。相比M14相差很小，但比M18差異太大

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匿名說道：

2021年4月7日下午4:47

現在去做這個技術解讀的真的太少了，愿意分享出來的更是少之又少。佩服啊。

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1. 匿名說道：
  
  2023年2月16日下午2:51
  
  實業這是國之根本，奈何，知識爆炸也只是垃圾文化盛行
  
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匿名說道：

2021年4月7日下午4:49

現在做這種技術解讀的太少了，愿意分享出來的就更少了，佩服樓主，有機會真要認識合作一下。

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匿名說道：

2021年7月7日下午5:50

有兩點疑問想請教下，1是相差這一欄數值是那兩個數值的差值，2是建議安裝力和國標相差有點大，是怎么得出來的。

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1. finesz說道：
  
  2021年7月7日下午8:02
  
  @匿名你好。
  
  1，國標所陳列出來的數據并完全是按理論公式計算的，可能結合了實際測試結果。
  
  2，安裝力是另一個課題，不是本頁主題，我只是粗略按：破壞扭矩*60%=安裝力給出的建議值。
  
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匿名說道：

2021年7月13日下午5:39

有個問題想問下：螺絲等級一般是說4.8、8.8、12.9級，還有一種說0.5T、1.8T、2.4T又是怎么規定的，有標準嗎，兩者關系是怎樣的，謝謝！

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狗蛋說道：

2021年12月9日下午1:43

國標只有8.8級別的強度比
沒有4.8級的強度比
你4.8級用的8.8級的強度比，本身就是存在問題的

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1. finesz說道：
  
  2021年12月9日下午1:54
  
  @狗蛋你好。難得你看的這么仔細，其實這個細節特意有說明的，把鼠標劃過“強度比”三個字，會彈出說明內容。
  
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  1. 狗蛋說道：
    
    2021年12月13日下午4:51
    
    我是把國標給出的強度比的數值，當做一個等差數列來推算：Rm(抗拉強度)每增加100，強度比減少0.025
    這樣算出來4.8級的強度比(X)=0.94
    
    另外4.8的抗拉強度Rm按GB/T 3098.1 ，應該是420MPa，而不是公稱值 400。(規定公稱值，僅為性能等級標記制度的需要)
    
    建議安裝扭矩按這個公式來計算
    Tf=K ·Ff ·d
    K —— 扭矩系數
    Ff ——預緊力
    Tf ——緊固扭矩
    d ——螺紋公稱直徑
    
    附件:
    
    回復
    1. finesz說道：
      
      2021年12月13日下午11:09
      
      @狗蛋你好。感謝不吝指正。
      
      我也比較贊同你提出的按規律推演4.8級強度比X(應該是介于0.908~0.935之間），雖然這并沒有什么依據，但直覺這應更接近實際情況一點。而參考8.8級標準是基于“沒有標準就參考最接近的標準”這一標準。現已按X=0.916更新。
      
      抗拉強度已更新。
      
      安裝扭矩是個大的課題，各種標準粗糙模棱且相互矛盾。本文實際上回避了這個問題，只是參考性的按60%給出了建議安裝力。等有空了再詳細整理鎖緊力矩。
      
      回復
      1. 狗蛋說道：
        
        2021年12月14日上午9:34
        
        安裝扭矩的計算，還有實際安裝控制、檢測都已經很成熟了；各個汽車主機廠都已經在應用這套體系。
        
        關于抗扭截面模數的計算，應該是d1 min ；取的是外螺紋小徑的最小值。
        
        您這邊按照 d1min=dmin-1.0825P ；這樣計算個人認為這樣計算誤差會比較大
        
        d1min—— 外螺紋小徑的最小值；
        dmin———外螺紋大徑的最小值；
        
        回復
        
        finesz說道：
        
        2021年12月15日下午1:15
        
        @狗蛋你好。確實是這樣的。改起來太麻煩了，就保留這點差錯吧，再說用d1min進行計算也差不多是這個誤差。外螺紋底徑最小值d1min請參考：外螺紋底的公差尺寸表
        
        回復
      2. 匿名說道：
        
        2023年8月29日上午11:32
        
        你好，強度比只在M3-M10中有明確規定，對于大于M10規格的螺栓則沒有明確規定，這個強度比也適用于大規格螺栓么？有依據么？
        
        回復
        
        finesz說道：
        
        2023年8月29日下午1:15
        
        @匿名你好。強度比X并限制螺紋規格，請參考http://jhtpf1f.cn/pic/GB3098.13.pdf，第4頁表1
        
        回復

2022/7/20更新：

本文中，我將螺栓的建議安裝力設定為螺栓破壞扭矩的60%并不嚴謹，這是為了出于表達方便，該數據過于粗糙，僅作參考。

具體螺栓鎖緊力請參考 QC/T518-2007汽標扭矩或 VDI2230-2015螺栓連接計算

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你好！參考QC/T518-2007汽標扭矩。計,10.9級M10粗牙螺絲的緊固扭矩，取螺紋摩擦系數0.2，扭矩系數0.22，得出的扭矩值為75.13N.M，達到最小破壞扭矩的0.86。但是一般緊固扭矩是0.6-0.7倍的最小破壞扭矩。

回復

@南宮十四你好。

QC518規定：緊固扭矩Tf=預緊力*扭矩系數*公稱直徑，即你說的：

10.9級M10*1.5螺絲緊固扭矩Tf=34150N*0.22*0.01M=75.13NM

該公式中，預緊力和扭矩系數都需要代入摩擦系數。而摩擦系數基本靠猜（個人意見哈），差之毫厘,失之千里，所以我的看法是，按QC158標準來定義鎖緊力也不怎么靠譜，還不如直接按60%的破壞扭矩來的爽快。

但是國標的存在還是有其價值的，當雙方發生爭議的時候，至少有個裁判的尺度。

回復

摩擦系數不是靠猜的，摩擦系數主要和表面處理有關。我記得鎖緊力是預緊力減去摩擦力得到的。預緊力有90%用在克服螺紋幅及螺栓頭下承接面的。

回復

@匿名你好這里說的“基本靠猜”顯然是一種人文關懷的表達方式，意思是說是國標僅僅是參考并不能約束現實中某一螺絲的真實摩擦系列具體還得靠自己憑估，沒想到你當真了。

摩擦系數（應為摩擦因素）詳見《中國緊固件手冊》第2章之《緊固件聯接的設計與應用》之《7.2預緊力與擰緊力矩的關系》之《表2.1-28不同涂層、不同潤滑狀態下的螺紋聯接摩擦因數》；以及，《緊固件聯接的設計與應用》之《2.2螺栓組聯接的受力分析》之《表2.1-4 聯接結合面間的摩擦因數》，分別截圖如下：

表2.1-28不同涂層、不同潤滑狀態下的螺紋聯接摩擦因數：

涂層	摩擦因數	無潤滑	L-AN 油	鈣基潤滑脂	L-AN 油 +20%MoS2
無涂層	μ	0.40+0.12 -0.08	0.21+0.03 -0.02	0.19+0.02 -0.03	0.13±0.02
無涂層	μn	0.20+0.04 -0.06	0.12±0.02	0.13+0.01 -0.02	0.09+0.01 -0.02
氧化	μ	0.64+0.20 -0.14	0.45 ±0.06	0.44+0.05-0.07	0.18±0.03
氧化	μn	0.34+0.09 -0.14	0.26+0.03 -0.07	0.26+0.03 -0.07	0.09±0.02
鍍鋅	μ	0.40+0.08 -0.16	0.19+0.01 -0.04	0.17+0.02 -0.03	0.17+0.02 -0.04
鍍鋅	μn	0.09+0.01 -0.02	0.10+0.02 -0.01	0.09+0.02 -0.01	0.08+0.01 -0.02
磷化	μ	0.20+0.03 -0.05	0.18+0.02 -0.03	0.17±0.02	0.16+0.01 -0.02
磷化	μn	0.10+0.12 -0.01	0.11+0.02 -0.01	0.11±0.02	0.09+0.01 -0.02
鍍鎘	μ	0.29+0.03 -0.05	0.21+0.04 -0.06	0.18+0.04 -0.03	0.14+0.01 -0.03
鍍鎘	μn	0.17+0.07-0.05	0.11+0.04 -0.06	0.11+0.02 -0.06	0.06+0.01 -0.02

表2.1-4 聯接結合面間的摩擦因數：

被聯接件	結合面的表面狀態	摩擦因數μ
鋼或鑄鐵零件	干燥的加工表面	0.10 ?0.16
鋼或鑄鐵零件	有油的加工表面	0.06?0.10
	軋制表面、鋼絲刷清理浮銹	0.30?0.35
鋼結構件	涂富鋅漆	0.35?0.40
	噴砂處理	0.45?0.55
鑄鐵對磚料、混凝土或木料	干燥表面	0.40?0.45

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匿名說道：

2022年9月5日下午5:03

樓主，我最近查看國標，4.8級的螺栓強屈比是0.8沒有問題，國標中有規定的

附件:

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1. 匿名說道：
  
  2022年9月5日下午5:04
  
  標準號為：GB/T 3098.1-2010
  
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  1. finesz說道：
    
    2022年9月5日下午5:43
    
    @匿名你好。GB3098.1-2010是有規定屈強比。屈強比：公稱屈服強度與公稱抗拉強度的比值，這有什么問題嗎？
    
    回復
J說道：

2023年6月6日下午4:19

請問是否可以跟我聯繫，有償
wechat: aurora18

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1. finesz說道：
  
  2023年6月7日上午11:48
  
  @J 你好。有償溝通？這太令人匪夷所思了。而且你的IP是國外的，很遺憾我不能加你微信，如果你認為我可能會幫到你，可以加我微信18912771062，也沒有有償之說。
  
  回復
JL說道：

2023年7月6日下午4:55

GB3098.13在1.范圍中描述到破壞扭矩不適用于內六角緊定螺釘，是什么意思？頭型是內六角的不能引用參考此標準嗎？為什么？

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1. finesz說道：
  
  2023年7月7日下午8:09
  
  @JL 你好。因為緊定的內六角孔邊距不足，同等測試條件下內六角打滑失效。
  
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2. 匿名說道：
  
  2023年8月24日下午2:14
  
  緊定螺釘指的是無頭螺釘，內六角在打在螺紋桿里面
  
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匿名說道：

2023年7月28日下午3:06

我就想知道下你各種標準在哪里下載的，經常查國標等標準很不方便，網上下還有水印，你的附件里的都沒水印，能分享下下載渠道不

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匿名說道：

2023年8月1日下午5:34

弱弱問下，扭力國標值列也是計算出來的么

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1. 匿名說道：
  
  2023年8月1日下午5:47
  
  明白了，是按最小破壞力矩值，國標上面有
  
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2. finesz說道：
  
  2023年8月24日下午2:27
  
  國標是計算出來的，計算公式為：扭矩Mb=d3（這個3指的是3次方）*抗拉強度UTS*0.00014
  
  回復
toney說道：

2023年10月25日下午2:54

這些扭矩都是根據螺釘的強度來的，難道我們旋螺絲，只要螺絲不壞就行嗎，和安裝物體的關系呢，比如螺絲連接兩個塑料件。

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1. finesz說道：
  
  2023年10月25日下午6:19
  
  @toney 你好。“只要螺絲不壞就行”這個觀點肯定是不對的。
  
  首先設計工程師在選型螺絲時通常是以預緊力作為參考，而不是以扭力作為參考。先跟據工程師的經驗或其它要素確定預緊力，再跟據預緊力與扭緊力矩之間的關系選多大的、什么級別的螺絲，最后才確定用生實際生產組裝的擰緊安裝力。換言之，工人在產線看到的裝配工藝圖上的安裝扭力，它對應的背后訴求其實是預緊力。如果你上來就把螺絲擰到極限，那前期工程師的設計豈不是白忙活了。
  
  其次，即使你完全不考慮什么預緊力，只要“只要螺絲不壞”就算行。如果按這個標準，可能肉眼看上去沒斷，但實際可能超出了螺絲本身的屈服強度、或發生不可逆的塑性形變、或無限接近于本身扭斷力矩，那也是隱患。
  
  關于螺絲預緊力，預緊力與扭力之間的關系是另一個課題，簡單來說（注意因篇幅關系，以下并不是很嚴謹）：
  
  預緊力=（0.5~0.7）*屈服強度*螺紋受力截面積
  
  預緊力與擰緊力矩的關系(同上，這里并不嚴謹)：
  
  擰緊力矩T=K*預緊力*公稱直徑
  
  基中K是一個經過各種運算過后得出的一個叫擰緊力矩因子的常數，這個運算公式中又涉及一個關鍵變量要素是支承面摩擦力，所以這個常數是不固定的。
  
  綜上，假設兩零件要求按8000N的預緊力，則：
  
  預緊力8000N≈0.6*640Mpa（8.8級的屈服強度）*20.8mm²(螺紋截面積)
  
  對比螺紋截面積表得出：20.8mm²最接近的是M6的螺絲。
  
  接下來，擰緊力矩：
  
  擰緊力矩T=0.177(假設為磷化涂油條件下的K常數）*8000N*6mm/1000=8.5NM，對比本文上表中8.8級螺絲M6的扭斷力矩13NM，顯然8.5NM是個安全值。故8.8級M6螺絲可行。
  
  回到你的問題:
  
  “難道我們旋螺絲，只要螺絲不壞就行嗎”——考慮到你是擰塑膠件，以上說的風險應該是沒有——（除非螺絲選型非常不合理或螺絲下面加了個大號金屬墊圈）。故站在你的角度，“只要螺絲不壞就行”這一觀點雖不成立，但可以理解。
  
  “和安裝物體的關系呢，比如螺絲連接兩個塑料件”——首先這兩個塑料件的預緊力你的要求是多少，有了預緊力，再跟據上面的兩個公式套用。最終決定螺絲的選型和安裝力。
  
  回復
  1. YANG說道：
    
    2023年12月26日下午4:21
    
    你好，我想請教一下Kt值是應用哪份標準呢？
    
    附件:
    
    回復
匿名說道：

2023年11月13日下午3:37

請問螺釘的緊固力矩可以參考螺栓的力矩嗎？

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1. finesz說道：
  
  2023年11月14日上午9:58
  
  @匿名你好。不嚴謹的回答是“可以”。具體還得看是什么螺釘。
  
  回復
planningall說道：

2023年12月5日下午8:32

在這里建議安裝扭矩取最小破壞扭矩的0.6，請問這個0.6是否有依據或者規范，或者是一個常用推薦值？（0.7或者0.8行不行？）

（看了上面您對toney的回復，大概明白工業領域選型是這樣做的：確定安裝所需預緊力；根據預緊力反算強度等級與螺紋截面積組合（會有多種組合，比如8.8級的M10，12.9級的M8）；根據螺栓型號計算擰緊力矩；再根據擰緊力矩驗證是否小于破壞力矩。）

對個人用戶來說，遇到的可能是完全相反的過程：有個100kg的重物要放，算出來2020鋁型材做個架子承重就夠了，但是2020鋁型材只能用M6的螺栓配合專門的T型螺母（大了放不進溝槽，小了會掉出來），這時候個人用戶拿個扭力扳手就想知道需要用多大的扭矩去裝螺栓。
（在這里查表，8.8級M6螺栓推薦用8.2NM的扭矩安裝）

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匿名說道：

2023年12月21日上午9:38

不同材質的扭矩應該也不一樣的。同樣8.8級的碳鋼和不銹鋼，鎖緊扭矩應該也是不一樣的。

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1. 匿名說道：
  
  2023年12月23日上午8:44
  
  材質以及熱處理工藝決定了螺絲等級
  
  回復
匿名說道：

2023年12月21日下午7:32

整理的非常好

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匿名說道：

2024年4月23日上午11:08

太牛了

回復
匿名說道：

2024年6月12日下午7:29

您好，樓主，我是做自行車組裝的，我對于選擇螺絲的直徑和對應的等級不知道怎么去選擇，比如M5螺絲，我選用的應該是8.8？還是10.9，或者12.9？對應固定的部位要求上怎么去識別？您能回復一下我的郵件嗎？

回復
1. finesz說道：
  
  2024年6月13日下午3:26
  
  @匿名您好。
  請參考本頁留言中第15樓我的回復。并注意這個公式：預緊力=（0.5~0.7）*屈服強度*螺紋受力截面積
  
  1，螺栓直徑的選擇首先要確定你的預緊力。而預緊力，是由產品設計工程師跟據自己的經驗或實驗來決定的，換言之，就是你自己決定的。
  
  2，而不同級別螺栓的屈服強度是常量。如果你確定了預緊力，則螺紋受力面積就出來，也就意味著直徑確立了。
  
  3，同樣以15樓中我的回復為例：如果確定了預緊力8000N，并采用8.8級螺栓，則得出M6是合適的。但如果采用12.9級螺栓的話則：
  
  螺紋截面積=8000N/0.6/1080MPa(12.9級的屈服強度）=12.34mm²,該螺紋截面積匹配為M5的螺紋。
  
  那么問題來了，同樣預緊力要求，是選擇8.8級M6螺栓，還是12.9級M5螺栓？
  
  一般情況下，12.9級M5螺栓比8.8級M6螺栓貴（注意是“一般情況下”，具體取決于多種因素）。
  
  顯然，從你的角度出發，這可能是個品牌定位問題或成本問題，如果是高端自行車則12.9，中、低端自行車則8.8。
  
  以上只是粗略舉例，在不同的行業，具體級別的選擇還涉及多種因數，如螺栓延展性硬度，區域負載分布，單螺栓與多螺栓，靜態與振動……等等，具體請參考VDI2230
  
  －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
  
  “對應固定的部位要求上怎么去識別？”——沒看懂這句話是什么意思。
  
  郵件已回。
  
  回復
木葉說道：

2024年10月15日上午11:34

有個疑問請教下，按表上的扭力去擰緊螺絲，明顯能感覺螺絲沒有很緊固，用手感擰到較為緊固的狀態扭力會大很多，但是螺絲螺紋也未損壞。這個參考值的作用是表示擰到這個數值就能達到緊固工件的效果嗎？

回復
1. finesz說道：
  
  2024年10月16日下午12:19
  
  @木葉你好。確實是這樣的。
  
  舉例以 “ 8.8 M2 內六角螺釘電鍍鋅，鎖在一個足夠深的內螺紋工件，且螺釘頭的底部端面與工件緊貼合 ”為例，上表中的破壞扭矩為0.37NM；而實際上，采用扭力扳手將這顆螺釘扭斷，最大扭力值可能會達到4NM，相差了近十倍。
  
  問題出在哪里？因為：
  
  GB/T3098.3規定螺釘的標準檢測方法中，螺釘是懸空的，螺釘擰在一個夾緊的盲孔的內螺紋夾具中，螺釘的頭部底端面是不接觸這個夾具的，不光不接觸，還要預留出至少一個直徑的間隔。此時所測的扭矩才是螺紋本身的、真實的扭矩。如下圖：
  
  而我們在實際生產裝配中，大部分情況下，螺釘頭部緊貼工件，在螺釘和內螺紋間甚至夾著多個工件或多個墊圈。此時，扭力扳手施加的扭力大部分變成了夾緊力、摩擦力、熱量等，真正傳導到螺紋連接處的扭力，可能只有30% 20% 甚至更少，這取決于多種因素，如被夾工件的多少、工件與螺釘的表面粗糙度、潤滑程度、墊圈等等。
  
  那么問題來了,當我們討論一個螺釘的破壞扭矩時，是討論它的“單純的、在標準實驗狀態下的破壞扭矩”，還是在實際應用中的破壞扭矩？
  
  當然是“單純的、在標準實驗狀態下的破壞扭矩”，而這，正是所謂的建立標準的意義。
  
  在實際應用中，每個用戶的使用場景千變萬化；何況有些時候，螺栓的使用場景還真的接近“標準實驗狀態”，比如很多調節螺釘就是不接觸頭部的。所以標準是適用所有應場景的、有充分安全系數那個下限值。用句時髦的話說，標準是普世價值。
  
  回到你說的問題。這種情況下，實際安裝力遠超出了標準破壞扭矩，該如何取舍？這還是要取決用戶的驗證，如一通驗證下來，發現即使安裝力超過了標準扭矩也是安全可靠的，那就安裝力大點又何防。
  
  回復
匿名說道：

2024年11月1日下午3:54

樓主可以整理一份K常數的表格嗎？

回復
匿名說道：

2024年12月6日上午10:13

樓主，關于銅制螺栓的破壞扭矩應該怎么計算呢？

回復
匿名說道：

2024年12月12日下午4:54

佩服樓主和各位大神！
同時有個疑問請教下，計算安裝扭矩不用考慮緊固深度嗎？

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完善一下螺絲的扭力標準

扭力的計算方法：

GB3098.13提供常用規格的扭力參考數據：

52 條留言:

預緊力=（0.5~0.7）屈服強度螺紋受力截面積

擰緊力矩T=K預緊力公稱直徑

發表留言取消回復

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扭力的計算方法：

GB3098.13提供常用規格的扭力參考數據：

52 條留言:

預緊力=（0.5~0.7）*屈服強度*螺紋受力截面積

擰緊力矩T=K*預緊力*公稱直徑

發表留言 取消回復

預緊力=（0.5~0.7）屈服強度螺紋受力截面積

擰緊力矩T=K預緊力公稱直徑

發表留言取消回復