螺栓和螺母一起用作压力以保持材料连接。螺母的螺纹与螺钉的螺纹一起向紧固材料的任一侧施加力。这种张力称为螺栓预紧力，它是当螺母拧紧螺栓时产生的压缩力（反之亦然）。

力如何作用在具有适当预紧力的螺栓上?

当负载（重量）施加在螺栓上时，它受限于螺栓在失效前可以承受的负载量。但是，当螺栓拧紧材料时，它允许螺栓通过材料分配力，因此螺栓本身仅承受一部分负载。这意味着当施加正确的张力时，螺栓可以承受显着更高的负载。这种张力称为预紧力。

负载——作用在紧固件组件上的力的大小

预紧力——在整个紧固件组件中分配负载力所需的张力（压缩）量

工作负载 – 准备好执行时施加在组件上的负载

螺栓预紧力——将螺母拧到螺栓上以将两种材料固定在一起时产生的张力。当张力达到最佳预紧力时，施加在螺栓上的工作载荷（在创建组件后添加的载荷）将分散到安装材料中，因此螺栓不会承受全部载荷。

螺栓预紧的结果：

如果组件松动（未正确施加预紧力），外部负载只会增加螺栓上的负载。这将导致螺栓失效。
如果组件很紧（已施加正确的预紧力），负载只会通过螺栓和螺母分布负载而导致螺栓变形。

螺栓预紧力如何工作?

螺栓是令人难以置信的工具，但它们实际上并没有我们想象的那么强大。当第一次看到一个带有工作负载的螺栓组件时，看起来好像螺栓独自承受了整个负载。不是这种情况。

当螺栓具有预紧力时，它能够将工作载荷分布在螺栓头部附近的板上。我们将其称为支撑板。这意味着正确安装的螺栓组件可以承受更重的负载，因为它将力从自身分散出去。当工作负载施加到尚未预加载的紧固件组件上时，整个力都单独施加在螺栓上，这使得它更有可能失效。

为什么螺栓预紧力如此重要？

力如何作用在没有预紧力的螺栓上
如上所述，如果没有螺栓预载，整个结构将完全依赖螺栓来承受重量。施加预载时，所需的螺栓数量明显减少，因为材料（支撑板）在承受工作载荷方面将发挥更大的作用。然而，这并不是万能的。工作负载仍可能超过螺栓的预紧力，这可能导致螺栓失效、支撑板失效或两者兼而有之。

确定螺栓预紧力的简单方法

使用扭矩扳手达到最佳扭矩

作为专业的标准件厂家，我们认为虽然这不是螺栓预紧力的真实测量，但如果螺栓紧固到其最佳扭矩，则可以假定它接近正确的预紧力。这种方法不容易被接受的原因是扭矩将直接受到它所旋转的材料的影响。较粗糙的材料会产生更大的摩擦力，这将使扭矩值更高，同时降低预紧张力。反之亦然。您可以在不达到最佳预紧力的情况下达到最佳扭矩（反之亦然）。最后，它取决于材料，这就是为什么这种方法不准确的原因，但它是一个不错的猜测。

使用预紧指示垫圈

预载指示垫圈是设计为旋转直到施加一定量载荷的垫圈。这样，一旦洗衣机不再自由旋转，就可以满足预紧力。这是确定是否满足正确压缩的一种更简单的方法。

使用直接张力指示垫圈

这些垫圈有小凸起，在达到预紧力时会变平。压平后，使用塞尺确保螺栓轴在垫圈下方的可触及范围不超过 50%（理想情况下更少）。

使用硅直接张力指示垫圈

这些垫圈的操作方式与上述直接张力指示垫圈类似。这些垫圈具有填充硅膏的小凹槽。当螺母拧紧垫圈时，硅开始从垫圈的侧面流出。为了确定在这种类型的垫圈上何时达到最佳预紧力，垫圈上的凹槽量减去一个需要暴露在侧面。例如：如果有 6 个凹槽，那么至少需要暴露 5 个。 6 个凹槽 – 1 个凹槽 = 5（已达到预载）拧紧至紧贴，然后拧紧“X”度

一种不太可靠的方法是拧紧螺母直至贴合，然后将螺母拧紧“X”度。 例如，90 度的建议如下所示： 将螺母旋到组件上，直到紧贴材料。 将扳手连接到螺母上并将其旋转四分之一圈（90 度）。 这种方法将为您提供接近准确的预紧力。

那么螺栓预紧力有什么作用呢？

螺栓预紧力最终允许完全拧紧的螺栓在未拧紧或松动的组件会很快失效的应用中存活下来。 当紧密时，接头提供了一个管道，使力流过组装材料本身。 这意味着螺栓组件本身仅承受工作负载的一部分力。 虽然您无法看到螺栓并看到这种转移发生，但预紧力允许螺栓在更严格的应用中生存。

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