免费工程工具 · 公式与参考

螺栓预紧力损失与夹紧力计算器

按已知螺栓与连接件刚度、嵌入量及轴向外载估算预紧力损失、载荷分配、分离边界和近似扭矩。

输入参数

结果为单螺栓线弹性、同轴拉开且载荷完全引入的简化估算；不是实测预紧力，也不是紧固安全认证。

φ = kᵦ/(kᵦ+kₘ); ΔF = (kᵦkₘ/(kᵦ+kₘ)) · δ; Fᵣ = F₀ − ΔF; Psep = Fᵣ/(1−φ); Fc = Fᵣ − (1−φ)P; Fb = Fᵣ + φP; T ≈ K·F₀·d.

计算时把 μm 换算为 mm；扭矩中的 F₀ 采用 N、d 采用 m。以上外载分配只适用于夹紧接触仍存在时。

φ 是外载中增加到螺栓拉力的比例，其余部分降低夹紧力，并不是最大与最小预紧力之比。嵌入量导致的损失由两弹簧串联刚度计算，假设嵌入发生在施加外载前。分离边界为夹紧力降至零时的理论外载。

刚度和嵌入量需由测量、试验或适当的连接结构模型确定。铜排、PCB、垫片及涂层的塑性、蠕变或接触变化可能使刚度和力损失随时间、温度和载荷改变。本工具不能预测真实时效衰减、温度效应、疲劳、抗滑移、屈服、强度或多个螺栓的载荷分配。实际载荷引入位置可能改变分配系数；偏心、弯曲、剪切和杠杆效应不包含在内。

T ≈ K F₀ d 是输入系数 K 的粗略经验估算，不考虑摩擦离散度、螺纹几何细节或扭矩工具误差。摩擦和润滑会显著影响预紧力；关键连接应按设计标准验证，并结合实际紧固试验或预紧力测量。