螺栓扭矩对照表：公制与 SAE 紧固件指南

螺栓扭矩表可为指定螺纹规格、强度等级和装配条件提供参考拧紧扭矩。在下方的计算表中，M10 × 1.5 8.8级对应 50.5 N·m（约 37 lbf·ft），1/2-13 SAE 5级对应 75.4 lbf·ft（约 102 N·m）。两者均基于螺母系数 K = 0.20 以及屈服载荷 75% 的目标预紧力。以上假设仅为计算依据，并不意味着适用于所有干摩擦钢制连接件的实测设定值。

拧紧扭矩的作用原理

拧紧过程会使螺栓产生拉伸，并对连接件形成压紧力。螺栓中由此产生的拉力即为预紧力。扭矩扳手测量的是施加扭矩，而非螺栓拉力。螺纹副以及旋转头部或螺母下方的摩擦会消耗相当一部分施加扭矩，因此润滑状态、表面涂层或垫圈条件的变化，即使在相同扳手设定下，也会改变预紧力。

表格的计算方法

• S p： 该强度等级及规格对应的保证应力。

• A s： 螺纹段的拉应力面积（并非光杆截面积）。

• d： 螺栓公称直径。

• K： 经验性螺母系数，用于综合表征摩擦与几何因素，并非螺纹摩擦系数。

当 F 采用牛顿、d 采用米时，计算得到的 T 为 N·m。若 F 采用 lbf、d 采用英寸，则可得到 lbf·in，再除以 12 即为 lbf·ft。此处选用保证载荷 75% 作为参考计算基准。实际装配目标应根据连接设计和拧紧工艺确定。

公制螺栓扭矩表：粗牙螺纹

计算输入依据为 ISO 898-1:2013 中的公称拉应力面积以及保证载荷下的应力。对所列规格而言，8.8级在 M16 及以下采用 580 MPa，M16 以上采用 600 MPa；10.9级和12.9级分别采用 830 MPa 和 970 MPa。以上均为计算得出的参考扭矩，并非 ISO 发布的扭矩规范。N·m 乘以 0.7376 即可换算为 lbf·ft。

公制螺纹表：细牙螺纹

在相同公称直径、性能等级、预紧力比例和假定 K 值条件下，细牙螺纹由于拉应力面积更大，计算得到的扭矩也更高。实际扭矩还取决于螺纹几何形状和摩擦条件。这些表格不能用于判定减载能力头型设计或较软材料中螺纹孔的承载能力。选型时请查阅产品规格， 六角头螺钉。

SAE 螺栓扭矩表：UNC 螺纹

计算输入：在所示规格范围内，SAE J429_201405 规定 5 级证明应力为 85,000 psi，8 级证明应力为 120,000 psi。1 英寸以上的 5 级采用 74,000 psi；请勿将本表外推至更大直径。对于小型紧固件，采用 lbf·in 标示的扭矩扳手可能更为方便：1/4-20、5 级的计算值约为 101 lbf·in。请选择工作范围适当的工具。

选型时请确认英制螺纹和材料等级 5 级六角头螺钉 或 8 级六角头螺钉 后再确定取值。头部尺寸相近，并不代表扭矩相同。

计算示例：M10 × 1.5，8.8 级

证明载荷：580 N/mm² × 58.0 mm² = 33,640 N。目标预紧力：0.75 × 33,640 = 25,230 N。取 d = 0.010 m：

本计算用于估算与所选目标预紧力相对应的扭矩，并不用于验证实际螺栓、壳体、垫片或螺纹孔的承载能力。接头设计必须确定可接受的预紧力范围，并同时考虑拧紧离散性、外载荷以及配合零件的承载能力。

干摩擦与润滑状态下的扭矩

在相同目标预紧力下，较低的螺母系数会对应较低的计算扭矩。然而，K 不能仅凭“干装”“镀锌”或“防咬合”等标签可靠确定。涂层体系、润滑剂配方、接触表面以及装配条件都会影响结果。应采用特定紧固件系统的供应商数据，或经验证的扭矩—夹紧力试验数据。

本表中的 K 值仅为示意输入，不代表特定涂层或润滑剂的推荐值。扭矩变化仅适用于固定目标预紧力，并非通用的润滑修正系数。采用 ISO 16047 等扭矩—夹紧力试验，可用于建立特定紧固件系统的对应关系。

如果扳手设定保持不变，而 K 从 0.20 降至 0.15，简化模型预测预紧力将增加约 33%。若起始设定为证明载荷的 75%，则可能达到约 100% 的证明载荷。证明载荷并不等同于屈服载荷，但这种变化会消耗预留裕量，并增加螺栓或内螺纹过载的风险。未经批准的工艺程序，不得在规定为干装的组件上追加润滑剂。

拧紧前的检查要点

对于预紧力要求严格的连接，应在代表性零件上验证拧紧工艺。可选方法包括经验证的扭矩—转角法、螺栓伸长量测量，或采用合适的载荷指示装置。扭矩—转角控制并不能直接测量螺栓拉力。还应考虑工具偏差、摩擦波动以及就位后预紧力损失。

• 识别紧固件。 确认直径、螺距、性能等级或强度等级、长度及产品标准。

• 检查配合件。 螺母强度、垫圈硬度、螺纹啮合长度以及被夹紧件强度，都会限制连接的承载能力。

• 核对表面状态。 明确表面涂层、润滑剂、垫圈布置方式以及旋转件是哪个部位。

• 遵循工艺步骤。 按规定的拧紧顺序、分级步骤、工具要求及重复使用规则执行。

• 应计入旋入阻力扭矩。 自锁螺母在座紧前会产生转动阻力。应按装配工艺规定的测量方法和补偿量进行处理；参考表中不包含这部分附加阻力。

对于 内六角螺钉 在螺纹孔中使用时，应核查啮合长度以及内螺纹材料的强度。仅仅提高螺钉强度，并不会使该内螺纹本身更强。

为何公开扭矩表会出现差异

不同扭矩表之所以存在差异，是因为其采用的预紧力目标、摩擦系数、应力面积或强度限值并不相同。有些表格还计入旋入阻力扭矩，另一些则采用完整的螺纹与支承面摩擦模型。应先比较假设条件，再对比数值结果。

NASA《紧固件设计手册》，RP-1228 该手册说明了扭矩计算方法及假定扭矩系数的局限性。本文中的表格均为依据所列输入参数自行计算，并非照搬 NASA 的扭矩数值。各表均标明了机械性能输入；螺母系数和预紧力比例属于独立的计算假设。

需要更换紧固件，或需要协助匹配规格？ 联系我们 请同时提供螺纹尺寸、等级或类别、表面处理、配合螺纹及垫圈配置，以及图纸上的任何扭矩要求。我们即可在您设定扳手数值之前，先确认紧固件方案。

常见问题

8级扭矩比5级高多少？

对于 UNC 表中的规格，在直径、螺距、K 值及屈服载荷百分比保持不变时，8级的计算扭矩约比5级高 41%。该比值由 120,000 ÷ 85,000 得出。但这并不意味着在将螺栓更换为更高强度等级时，应据此普遍提高原有装配扭矩。

这些表格可以用于不锈钢螺栓吗？

不能。这些表格采用的是上述碳钢和合金钢的性能等级及 SAE 等级。不锈钢紧固件必须采用其对应材料和性能等级的数值；其紧固工艺还应考虑咬合风险，以及规定的润滑剂或涂层。

开口式套筒接头会改变扳手设定值吗？

会改变，前提是该接头改变了有效力臂。对于沿扳手方向、在方头驱动端正向延伸的接头，基本设定值为 T × L ÷ (L + E)。其中，T 为所需紧固件扭矩，L 为从驱动中心到规定施力点的有效距离，E 为从驱动中心到紧固件中心的距离。请统一使用相同的长度单位，并按照工具制造商的说明完成实际装配。