擰緊力矩和破壞扭力是兩個概念，擰緊力(矩)是指螺絲擰入工件的建議值；破壞扭力(即破壞扭矩)指將螺絲擰斷的最小值(詳見緊固件的破壞扭矩標準GB3098.13)，很顯然，擰緊力矩是少于破壞扭矩的。

螺栓預緊力的選用和螺栓強度校核

螺栓作為連接件,使用十分廣泛, 其在機車車輛、航太航空、風電機組上的使用環境大多是高強度高應力, 而在乘用車主要部件的使用環境大多是低應力卨周期,但仍然存在著極大 的隱患。從安全角度來說,螺栓所連接的部件都是很昂貴的。所以,螺栓失效時,損壞的不僅僅是它們本身,而是 整個產品。

螺栓連接作為汽車裝配上的重要應用,據有關資料介紹,根據發動機上的螺紋緊固件通常在1500-2000 顆左右,品種更是高達100個以上,規格也是從M6-M30不等,而其中大約 100顆是與車輛的安全性能有密切聯系的。而作為在裝配過程中最重要的螺栓規格及預緊力的選用,存在理論 上的不足和認識的誤區。

不論螺紋緊件作為連接或密封作用,還是需要裝配的子零件,都有一定的屈服極限。在裝配過程中,如果預緊力過大,使零件的變形量超過零件的屈服強度,零件就會損壞。故裝配件要長時間穩定有效工作,設計人員必須對螺栓預緊力進行規范設計。

1、螺栓預緊力的選用

螺栓作為重要的連接件,在總成件安裝時必須擰緊,在連接承受工作載荷之前,預先受到力的作用,這個預加的力就是預緊力；預緊的目的是為了增強連接的可靠性和緊密性,防止總成安裝件在工作時候,受到力的作用,各連接件之間出現縫隙或相對滑移,所以在總成件的設計中,必須對預緊力的大小進行規范設計。

合理選預緊力

在專業的螺栓緊固裝配中,一般都配有標準扳手,不同的直徑規格的螺栓使用不同長度的扳手。扳手長度為螺栓直徑的15倍左右,在這個基礎上使用專業的力學工具可以體現準確的擰緊力矩,達到量化的預緊力,對于一些關鍵件和重要件尤為重要。一旦使用大規格長扳手擰緊小規格的螺栓,往往會造成拉過緊,破壞零件本 身使整個連接構件失效。

在擰緊螺母時,兩個或者多個零件被壓緊,零件自身被壓縮,就像彈簧的壓縮變形一樣,在螺母和螺栓與裝配件之間的接觸表面零件自身會產生很大的力,這個力會使得螺栓發生拉伸變形,經計算該應力是簡單的軸向拉力的1.3倍,螺栓產生的拉應力超過材料的強度極限,螺栓就被拉斷了。僅僅按操作者的經驗進行螺栓的緊固,對于批量生產的產品是非常不科學的。對于于長扳手擰緊小螺栓時,更應該注意預緊力的大小,避免發生過度預緊的現象。

2、螺栓規格的合理選用

機車車輛、機械裝備、汽車的裝配是實現總成件,尤其是大型總成裝配件生產的重要環節,零部件之間的連接通常通過螺栓來實現,特別是關鍵部位的螺栓, 其連接品質決定著總成裝配件的可靠性。由于螺栓施加預緊力的數值影響了螺紋的連接品質,在保證采用合適預緊力裝配的前提下,選用合適的螺栓規格,非常重要。對于螺紋緊固件來說,它們的性能參數都是在一定的范圍內變化的,所以基本是有參考值的,因此計算出該緊固連接處的螺栓規格在性能上,是否達到工作強度要求,是設計人員必須考慮的。