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5/16" 螺栓扭矩速查表（SAE 等级）
5/16" 螺栓在 SAE J429 的 Grade 2 / 5 / 8 三个等级 × 五种摩擦状态下的拧紧扭矩区间（最小–典型–最大），含 UNC 18 粗牙与 UNF 细牙两个系列，K 系数法口径与公英对照同页披露。
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UNC 粗牙：等级 × 摩擦状态扭矩
UNC 18 牙/英寸。应力截面积 At = 34 mm²（ASME B1.1 公式）。目标预紧力 = SAE J429 proof 应力的 75% × At。
速查：5/16"-18 Grade 5 · 电镀锌 ≈ 20 N·m（14.8 ft·lb）；其余等级与摩擦态见下表。
| SAE 等级 | proof 应力 (MPa) | 目标预紧力 (kN) | 干态/发黑 K 0.18–0.22 · N·m | 电镀锌 K 0.15–0.2 · N·m | 热镀锌 K 0.18–0.25 · N·m | 涂油 K 0.12–0.15 · N·m | 蜡/PTFE/防咬合 K 0.08–0.12 · N·m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade 2 | 379 | 9.6 | 15 14–17 | 13 11–15 | 17 14–19 | 10 9–11 | 8 6–9 |
| Grade 5 | 586 | 14.9 | 24 21–26 | 20 18–24 | 26 21–30 | 15 14–18 | 12 9–14 |
| Grade 8 | 827 | 21 | 33 30–37 | 28 25–33 | 37 30–42 | 22 20–25 | 17 13–20 |
格内为典型值，下行小字为区间（min–max）。
参考资料
- SAE J429《外螺纹紧固件机械性能与材料要求》（各等级 proof 应力公开值）
- ASME B1.1《统一英制螺纹》（应力截面积公式出处）
- Machinery's Handbook — SAE J429 proof 应力分档与 K 系数经验区间
- ISO 16047:2005《紧固件 拧紧扭矩-预紧力测试》（K 系数测定方法）
- Machine Design 防咬合剂摩擦实验（K≈0.10）
- ISO 898-1:2013《紧固件机械性能 碳钢与合金钢》（等级对照用）
UNF 细牙扭矩
5/16"-24 UNF：同公称直径、牙更细，故应力截面积更大——At = 37 mm²，粗牙为 34 mm²——同等级同摩擦态下扭矩相应更高。
| SAE 等级 | proof 应力 (MPa) | 目标预紧力 (kN) | 干态/发黑 K 0.18–0.22 · N·m | 电镀锌 K 0.15–0.2 · N·m | 热镀锌 K 0.18–0.25 · N·m | 涂油 K 0.12–0.15 · N·m | 蜡/PTFE/防咬合 K 0.08–0.12 · N·m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade 2 | 379 | 10.7 | 17 15–19 | 14 13–17 | 19 15–21 | 11 10–13 | 8 7–10 |
| Grade 5 | 586 | 16.5 | 26 24–29 | 22 20–26 | 29 24–33 | 17 16–20 | 13 10–16 |
| Grade 8 | 827 | 23.3 | 37 33–41 | 31 28–37 | 41 33–46 | 24 22–28 | 18 15–22 |
格内为典型值，下行小字为区间（min–max）。
75% 与 90% proof 两档预紧
同等级、同摩擦状态（电镀锌，K 0.15–0.20）：标准档取 proof 应力的 75%，可复用、可复紧；屈服档取 90%，已接近屈服，属一次性设定。
| SAE 等级 | 75% proof（可复用） N·m | 90% proof（近屈服） N·m |
|---|---|---|
| Grade 2 | 13 | 16 |
| Grade 5 | 20 | 24 |
| Grade 8 | 28 | 34 |
需要拆卸或复紧的连接用 75% 档；只有永久连接且装配工艺受控时才用 90% 档。这里的百分比是相对 SAE J429 proof 应力，不是相对屈服强度。
公英对照与等级对照
仅为量级对照，不是等效：两套体系对公称直径与牙型的规定不同，扭矩值不可跨列搬用。
| 英制（UNC） | 就近公制 |
|---|---|
| 1/4" | M6 |
| 5/16" | M8 |
| 3/8" | M10 |
| 7/16" | M12 |
| 1/2" | M12 |
| 9/16" | M14 |
| 5/8" | M16 |
| 3/4" | M20 |
| 7/8" | M22 |
| 1" | M24 |
| 1-1/8" | M30 |
| 1-1/4" | M33 |
| 1-1/2" | M36 |
| 2" | — |
SAE 等级 ↔ ISO 性能等级
| SAE J429 | 约合 ISO 898-1 |
|---|---|
| Grade 2 | 4.8 |
| Grade 5 | 8.8 |
| Grade 8 | 10.9 |
近似对照：强度带虽接近，两套标准的 proof 应力并不相等（如 Grade 5 与 ISO 8.8 相邻，但 proof 值各按各自标准取值）。
计算口径与出处
T = K · d · F：K 为螺母系数，d 为公称直径，F 为目标预紧力 = SAE J429 proof 应力 × 应力截面积 × 75%（标准档）或 90%（屈服档）。应力截面积按 At = π/4·(d − 0.9743/n)²（ASME B1.1），本页 5/16"-18 得 At = 34 mm²。各等级 proof 应力取 SAE J429 公开值，并按公称直径分档递减。K 按摩擦状态取公开经验区间（Machinery's Handbook）；润滑脂/MoS2 档（K≈0.11）与防咬合档接近，未单列，可在计算器中选择。
边界：本表为 K 系数法简化估算，不等于 VDI 2230 完整法（未计连接件弹性、嵌入损失与装配方式）。摩擦是扭矩最大变量；同一规格没有脱离摩擦状态的唯一扭矩。生产连接以设计文件或厂家扭矩表为准。
常见问题
5/16"-18 Grade 5 螺栓扭矩多少？
取决于摩擦状态（75% proof 目标预紧力口径，典型值）：干态/发黑约 24 N·m、电镀锌约 20 N·m、热镀锌约 26 N·m、涂油约 15 N·m、防咬合约 12 N·m。区间见上表；同一规格没有脱离摩擦状态的唯一扭矩。
同一 5/16" 的 UNC 与 UNF 为什么扭矩不同？
因为应力截面积不同：5/16"-18 UNC 的 At = 34 mm²，5/16"-24 UNF 为 37 mm²。细牙螺纹在小径处留下的金属更多，同等级可施加更高预紧力。上方 UNF 表是独立算出来的，不是按 UNC 比例放大的。
5/16" 螺栓的目标预紧力是多少？
按 SAE J429 proof 应力的 75%：Grade 2 约 9.6 kN、Grade 5 约 14.9 kN、Grade 8 约 21 kN。高强度等级超过各自分档上限后 proof 应力下调（Grade 2 超 3/4"、Grade 5 超 1"、Grade 8 超 1-1/2"），故大规格上预紧力不随等级线性增长。
表中扭矩是什么口径算的？
K 系数法 T = K·d·F，F = SAE J429 proof 应力 × 应力截面积 × 75%（或 90%），应力截面积按 ASME B1.1 公式 At = π/4·(d − 0.9743/n)² 计算。估算值，不构成装配工艺依据；关键连接请按 VDI 2230 完整分析。
相关参考
免责声明：本表为工程估算数据，仅供选型与预算参考，不构成装配工艺依据或验收标准。