螺栓扭矩計算器

依螺栓直徑、目標預緊力與扭矩係數估算鎖緊扭矩。

螺栓鎖緊扭矩
使用常見的扭矩係數關係式,初步估算組裝扭矩。

關於螺栓鎖緊扭矩

螺栓鎖緊扭矩常用來間接產生螺栓接合的夾緊力。轉動螺帽或螺栓會使緊固件稍微伸長,這種彈性伸長便會產生預緊力。本計算器採用廣泛使用的扭矩係數關係式:扭矩等於扭矩係數乘以預緊力,再乘以螺栓公稱直徑。當預緊力以千牛頓、直徑以毫米表示時,單位換算係數相互抵消,數值乘積即為牛頓米。 扭矩係數代表螺紋及旋轉承壓面下方的摩擦。大部分施加扭矩都消耗在摩擦上,因此潤滑、塗層、表面粗糙度、墊圈或重複使用狀態的細微變化,都可能使實際預緊力大幅改變。未潤滑的鋼製接合估算常採接近 0.20 的數值,而潤滑組件可能採用 0.15 等較低數值。這些是規劃假設,不是通用材料常數。 目標預緊力必須來自適當的接合設計。設計人員通常選用螺栓保證荷重的一定比例,再檢核分離、滑移、疲勞、承壓、螺紋剝離與構件強度。公稱直徑指緊固件規格直徑,而非拉應力等效直徑。此簡化扭矩公式不分別模擬螺距、自鎖扭矩、螺紋固定劑、墊片鬆弛、嵌入沉降或工具變異。 計算器同時提供牛頓米與磅力英寸結果。換算僅為使用方便,所有輸入尺寸仍採公制。請嚴格遵循標示單位,因為將千牛頓誤填為牛頓,或將毫米誤填為英寸,會造成巨大差異。請在建議操作範圍內使用經校正的扭矩工具,並遵循多螺栓接合指定的鎖緊順序。 對於安全關鍵、結構、承壓、旋轉或承受疲勞載荷的接合,應採用緊固件製造商資料及適用工程標準。透過受控試驗或經驗證的扭矩—拉力程序確認實際摩擦條件。若無法接受扭矩變異,直接張力指示器、超音波伸長量測、螺帽轉角法或液壓張拉可能提供更好的預緊力控制。因此,本結果是透明的初步估算,不能取代經核准的鎖緊規範。

螺栓扭矩範例

這些數值說明直徑、預緊力與摩擦假設如何影響扭矩。

輸入扭矩使用情境
12 mm,30 kN,係數 0.2072 N·m典型乾燥狀態係數估算。
16 mm,50 kN,係數 0.15120 N·m潤滑狀態採用較低扭矩係數。
20 mm,80 kN,係數 0.20320 N·m更高預緊力與更大直徑。

如何估算螺栓扭矩

  1. 以毫米輸入螺栓公稱直徑。
  2. 以千牛頓輸入目標夾緊預緊力。
  3. 輸入符合已確認潤滑與表面條件的扭矩係數。
  4. 選擇「計算螺栓扭矩」,並搭配經核准的鎖緊程序使用結果。

螺栓扭矩常見問題

應該使用哪個扭矩係數?

請使用緊固件、潤滑劑及接合規範所支持的數值。實際摩擦差異很大,通用數值只是近似值。

潤滑為何能降低所需扭矩?

潤滑可降低螺紋與承壓面摩擦,因此達到相同目標預緊力所需的扭矩更小。

扭矩與預緊力相同嗎?

不同。扭矩是組裝時施加的旋轉力矩,預緊力則是緊固件內產生的拉力。

螺距會影響結果嗎?

簡化扭矩係數公式透過經驗係數間接納入螺紋影響。詳細工程方法會分別模擬螺距與摩擦幾何條件。

可以用於關鍵接合嗎?

只能作為初始估算。關鍵接合需要工程規範、經驗證的摩擦資料、經校正的工具及適當檢驗。