工程工具
M20 螺栓扭矩速查表
M20 螺栓在 6 种性能等级 × 5 种摩擦状态下的目标预紧力与拧紧扭矩区间(min–典型–max),K 系数法口径全披露。
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等级 × 摩擦状态扭矩矩阵
速查:8.8 级 · 电镀锌 ≈ 373 N·m(329–439);其余等级与摩擦态见下表。
| 性能等级 | Rp0.2 (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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.8 | 340 | 58.3 | 233 210–257 | 198 175–233 | 257 210–292 | 152 140–175 | 117 93–140 |
| 8.8 | 640 | 109.8 | 439 395–483 | 373 329–439 | 483 395–549 | 285 263–329 | 220 176–263 |
| 10.9 | 940 | 161.2 | 645 580–709 | 548 484–645 | 709 580–806 | 419 387–484 | 322 258–387 |
| 12.9 | 1100 | 188.7 | 755 679–830 | 641 566–755 | 830 679–943 | 490 453–566 | 377 302–453 |
| A2-70 | 450 | 77.2 | 309 278–340 | 262 232–309 | 340 278–386 | 201 185–232 | 154 123–185 |
| A4-80 | 600 | 102.9 | 412 370–453 | 350 309–412 | 453 370–515 | 268 247–309 | 206 165–247 |
格内为典型值,下行小字为区间(min–max)。
参考资料
- ISO 898-1:2013《紧固件机械性能 碳钢与合金钢》
- ISO 3506-1:2020《紧固件机械性能 耐腐蚀不锈钢(A2/A4)》
- GB/T 3098.1-2010《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》(全文公开)
- GB/T 3098.6-2014《紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》(全文公开)
- ISO 16047:2005《紧固件 拧紧扭矩-预紧力测试》(K 系数测定方法)
- Machinery's Handbook(第 30 版)— K 系数经验区间
- Machine Design 防咬合剂摩擦实验(K≈0.10)
细牙扭矩矩阵
M20 细牙档(牙距 1.5 mm)目标预紧力与拧紧扭矩区间,计算口径与粗牙一致;细牙应力截面积 As 按 ISO 898-1:2013 表 6(本页 M20 取 As = 272 mm²)。
| 性能等级 | Rp0.2 (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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.8 | 340 | 64.7 | 259 233–285 | 220 194–259 | 285 233–324 | 168 155–194 | 129 104–155 |
| 8.8 | 640 | 121.9 | 487 439–536 | 414 366–487 | 536 439–609 | 317 292–366 | 244 195–292 |
| 10.9 | 940 | 179 | 716 644–787 | 609 537–716 | 787 644–895 | 465 430–537 | 358 286–430 |
| 12.9 | 1100 | 209.4 | 838 754–922 | 712 628–838 | 922 754–1047 | 545 503–628 | 419 335–503 |
| A2-70 | 450 | 85.7 | 343 308–377 | 291 257–343 | 377 308–428 | 223 206–257 | 171 137–206 |
| A4-80 | 600 | 114.2 | 457 411–503 | 388 343–457 | 503 411–571 | 297 274–343 | 228 183–274 |
格内为典型值,下行小字为区间(min–max)。
计算口径与标准出处
扭矩按 K 系数法 T = K·D·F 计算:D 为公称直径,F 为目标预紧力 = 70% Rp0.2 × 螺纹应力截面积(M20 As = 245 mm²);等级屈服强度取 ISO 898-1(碳钢/合金钢)与 ISO 3506-1(不锈钢 A2/A4)公开值。K 为螺母系数,按摩擦状态取公开经验区间(Machinery's Handbook;蜡/PTFE/防咬合档 K≈0.10 依 Machine Design 实验值)。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。
不锈钢提示:A2/A4 奥氏体不锈钢螺纹副摩擦生热后易咬死(galling),务必涂防咬合剂并按"蜡/PTFE/防咬合"档(K≈0.10)执行。
边界:本表为 K 系数法简化估算,不等于 VDI 2230 完整法(后者考虑连接件弹性、嵌入损失、装配方式等)。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"。实际施工以设计文件或厂家扭矩表为准。
对应标准页
打开 GB/T 5783 / DIN 933 标准号主产品页:在售规格、材质与表面处理、订货常见问题。
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常见问题
M20 8.8 级螺栓扭矩多少?
取决于摩擦状态(70% Rp0.2 目标预紧力口径,典型值):涂油约 285 N·m、电镀锌约 373 N·m、热镀锌约 483 N·m、干态/发黑约 439 N·m、防咬合约 220 N·m。区间见上表;同一规格没有脱离摩擦状态的"唯一扭矩"。
M20 螺栓的目标预紧力是多少?
按 70% Rp0.2 口径:4.8 级约 58.3 kN、8.8 级约 109.8 kN、10.9 级约 161.2 kN;不锈钢 A2-70 约 77.2 kN、A4-80 约 102.9 kN。
不锈钢 M20(A2-70/A4-80)能直接用碳钢扭矩吗?
不能。一是等级屈服强度不同(A2-70 为 450 MPa、A4-80 为 600 MPa),目标预紧力不同;二是不锈钢螺纹副易咬死,必须涂防咬合剂并按"蜡/PTFE/防咬合"档(K≈0.10)执行。
表中扭矩是什么口径算的?
K 系数法 T = K·D·F,目标预紧力 = 70% Rp0.2 × 应力截面积(屈服强度取 ISO 898-1 / ISO 3506-1 公开值),K 按摩擦状态取公开经验区间。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。