螺栓和螺母一起用作壓力以保持材料連接。螺母的螺紋與螺釘?shù)穆菁y一起向緊固材料的任一側(cè)施加力。這種張力稱為螺栓預(yù)緊力，它是當(dāng)螺母擰緊螺栓時(shí)產(chǎn)生的壓縮力（反之亦然）。

力如何作用在具有適當(dāng)預(yù)緊力的螺栓上?

當(dāng)負(fù)載（重量）施加在螺栓上時(shí)，它受限于螺栓在失效前可以承受的負(fù)載量。但是，當(dāng)螺栓擰緊材料時(shí)，它允許螺栓通過(guò)材料分配力，因此螺栓本身僅承受一部分負(fù)載。這意味著當(dāng)施加正確的張力時(shí)，螺栓可以承受顯著更高的負(fù)載。這種張力稱為預(yù)緊力。

負(fù)載——作用在緊固件組件上的力的大小

預(yù)緊力——在整個(gè)緊固件組件中分配負(fù)載力所需的張力（壓縮）量

工作負(fù)載 – 準(zhǔn)備好執(zhí)行時(shí)施加在組件上的負(fù)載

螺栓預(yù)緊力——將螺母擰到螺栓上以將兩種材料固定在一起時(shí)產(chǎn)生的張力。當(dāng)張力達(dá)到最佳預(yù)緊力時(shí)，施加在螺栓上的工作載荷（在創(chuàng)建組件后添加的載荷）將分散到安裝材料中，因此螺栓不會(huì)承受全部載荷。

螺栓預(yù)緊的結(jié)果：

如果組件松動(dòng)（未正確施加預(yù)緊力），外部負(fù)載只會(huì)增加螺栓上的負(fù)載。這將導(dǎo)致螺栓失效。
如果組件很緊（已施加正確的預(yù)緊力），負(fù)載只會(huì)通過(guò)螺栓和螺母分布負(fù)載而導(dǎo)致螺栓變形。

螺栓預(yù)緊力如何工作?

螺栓是令人難以置信的工具，但它們實(shí)際上并沒(méi)有我們想象的那么強(qiáng)大。當(dāng)?shù)谝淮慰吹揭粋€(gè)帶有工作負(fù)載的螺栓組件時(shí)，看起來(lái)好像螺栓獨(dú)自承受了整個(gè)負(fù)載。不是這種情況。

當(dāng)螺栓具有預(yù)緊力時(shí)，它能夠?qū)⒐ぷ鬏d荷分布在螺栓頭部附近的板上。我們將其稱為支撐板。這意味著正確安裝的螺栓組件可以承受更重的負(fù)載，因?yàn)樗鼘⒘淖陨矸稚⒊鋈?。?dāng)工作負(fù)載施加到尚未預(yù)加載的緊固件組件上時(shí)，整個(gè)力都單獨(dú)施加在螺栓上，這使得它更有可能失效。

為什么螺栓預(yù)緊力如此重要？

力如何作用在沒(méi)有預(yù)緊力的螺栓上
如上所述，如果沒(méi)有螺栓預(yù)載，整個(gè)結(jié)構(gòu)將完全依賴螺栓來(lái)承受重量。施加預(yù)載時(shí)，所需的螺栓數(shù)量明顯減少，因?yàn)椴牧希ㄖ伟澹┰诔惺芄ぷ鬏d荷方面將發(fā)揮更大的作用。然而，這并不是萬(wàn)能的。工作負(fù)載仍可能超過(guò)螺栓的預(yù)緊力，這可能導(dǎo)致螺栓失效、支撐板失效或兩者兼而有之。

確定螺栓預(yù)緊力的簡(jiǎn)單方法

使用扭矩扳手達(dá)到最佳扭矩

作為專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)件廠家，我們認(rèn)為雖然這不是螺栓預(yù)緊力的真實(shí)測(cè)量，但如果螺栓緊固到其最佳扭矩，則可以假定它接近正確的預(yù)緊力。這種方法不容易被接受的原因是扭矩將直接受到它所旋轉(zhuǎn)的材料的影響。較粗糙的材料會(huì)產(chǎn)生更大的摩擦力，這將使扭矩值更高，同時(shí)降低預(yù)緊張力。反之亦然。您可以在不達(dá)到最佳預(yù)緊力的情況下達(dá)到最佳扭矩（反之亦然）。最后，它取決于材料，這就是為什么這種方法不準(zhǔn)確的原因，但它是一個(gè)不錯(cuò)的猜測(cè)。

使用預(yù)緊指示墊圈

預(yù)載指示墊圈是設(shè)計(jì)為旋轉(zhuǎn)直到施加一定量載荷的墊圈。這樣，一旦洗衣機(jī)不再自由旋轉(zhuǎn)，就可以滿足預(yù)緊力。這是確定是否滿足正確壓縮的一種更簡(jiǎn)單的方法。

使用直接張力指示墊圈

這些墊圈有小凸起，在達(dá)到預(yù)緊力時(shí)會(huì)變平。壓平后，使用塞尺確保螺栓軸在墊圈下方的可觸及范圍不超過(guò) 50%（理想情況下更少）。

使用硅直接張力指示墊圈

這些墊圈的操作方式與上述直接張力指示墊圈類似。這些墊圈具有填充硅膏的小凹槽。當(dāng)螺母擰緊墊圈時(shí)，硅開始從墊圈的側(cè)面流出。為了確定在這種類型的墊圈上何時(shí)達(dá)到最佳預(yù)緊力，墊圈上的凹槽量減去一個(gè)需要暴露在側(cè)面。例如：如果有 6 個(gè)凹槽，那么至少需要暴露 5 個(gè)。 6 個(gè)凹槽 – 1 個(gè)凹槽 = 5（已達(dá)到預(yù)載）擰緊至緊貼，然后擰緊“X”度

一種不太可靠的方法是擰緊螺母直至貼合，然后將螺母擰緊“X”度。 例如，90 度的建議如下所示： 將螺母旋到組件上，直到緊貼材料。 將扳手連接到螺母上并將其旋轉(zhuǎn)四分之一圈（90 度）。 這種方法將為您提供接近準(zhǔn)確的預(yù)緊力。

那么螺栓預(yù)緊力有什么作用呢？

螺栓預(yù)緊力最終允許完全擰緊的螺栓在未擰緊或松動(dòng)的組件會(huì)很快失效的應(yīng)用中存活下來(lái)。 當(dāng)緊密時(shí)，接頭提供了一個(gè)管道，使力流過(guò)組裝材料本身。 這意味著螺栓組件本身僅承受工作負(fù)載的一部分力。 雖然您無(wú)法看到螺栓并看到這種轉(zhuǎn)移發(fā)生，但預(yù)緊力允許螺栓在更嚴(yán)格的應(yīng)用中生存。