什么是预紧力，为什么它很重要？

这些工作原理是 Superbolt® 多顶推预紧器 和 Boltight® 液压拉伸器 的核心，因为这两种产品的主要目标都是为客户的连接副提供预紧力。  让我们来探讨一下这意味着什么。

预紧力定义

在定义预紧力之前，我们需要了解螺栓连接中存在的其他载荷。首先是工作外载荷，也称为分离力。这是设备运行时在螺栓连接处产生的力。该力试图将连接副分开，是创建安全螺栓连接必须克服的力。夹紧力是预紧力产生的力，用于克服工作载荷。该力直接作用于连接副的工作载荷。预紧力是拉伸器（MJT 或液压拉伸器）施加到螺栓上的力。该力拉伸螺柱并在连接副中产生夹紧力，以对抗工作载荷。液压系统将施加初始载荷以拉伸螺栓。工具压力释放后，会留下一个残余载荷，即留在连接副中产生夹紧力的预紧力。施加载荷始终大于残余载荷。

根据这些定义，预紧力必须始终大于连接副的工作载荷，如果是这样的话，应用在操作过程中就不会出现任何载荷，将是一个完好的螺栓连接。为了证明这一点，洛帝牢集团使用了一个加载弹簧的例子，类似于鱼秤。如果先在鱼秤上添加 150 磅的重量，将一块木块卡在鱼秤预载到 150 磅的位置。木块就位后，任何低于 150 磅的重量，如图中所示的 100 磅，弹簧不承受额外的载荷，就不会导致木块脱落。一旦增加到 151 磅，弹簧又开始承受额外载荷，木块就会脱落。当螺栓连接开始承受时断时续的载荷时，就会出现疲劳失效。避免这种疲劳是确保螺栓连接安全的关键因素。

如何确定预紧力？

确定应用的预紧力并不总是一目了然的。如果应用的所有者知道工作载荷的大小，则可以通过添加 1.3-1.5 的安全系数来确定预紧力。但如果客户不知道工作载荷或以前螺栓连接方法施加的预紧力，该怎么办？通常情况下，客户会有先前螺栓连接方法的文件，这些信息可用于计算先前方法的预紧力值。以下是计算预紧值的最常见示例。

扭矩扭矩是客户在张紧螺栓之前最常用的拧紧方式。虽然客户会得到应用设备的原始设备制造商提供的扭矩值，但客户很可能无法准确施加全部扭矩。根据扭矩值计算预紧力有两种不同的方法，其中使用哪种方法取决于润滑剂。了解润滑剂对于扭矩和预紧力的计算非常重要。如果知道润滑油，就可以找到润滑油的技术数据表（TDS）。技术数据表会列出 K 系数（称为螺母系数）或摩擦系数 (µ)，从而选择使用下面的公式来确定预紧力。

杆应力另一个常见的应用数字是所需的杆应力（也称为螺栓应力）。这是在施加预紧力时螺栓或螺柱所需的特定应力值。以下是提供杆应力时使用的公式：

螺栓/螺柱拉伸螺栓或螺柱所需的拉伸量是客户提供所需预紧力的另一种方法。该方程式可以求解杆应力，然后使用该公式计算预紧力。最简单的方法是将螺柱视为一个连续区域，如果螺柱比较复杂，拉伸计算就困难得多。对于连续面积法，首先需要确定有效长度。这是螺柱被拉伸的长度。这是握把长度和两端螺纹连接的系数之和。下图和表格将说明如何确定基本有效长度：