【设计基础】多种工况下螺栓连接强度校核与设计方法
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受轴向载荷松螺栓连接强度校核与设计
受轴向载荷松螺栓连接的基本形式如下图1所示：
图1 受轴向载荷松螺栓连接
受横向载荷铰制孔螺栓连接强度校核与设计
受横向载荷铰制孔螺栓连接的基本形式如图1所示：
图1 受横向载荷铰制孔螺栓连接
许用应力的计算公式分两组情况本地连接受限制或无连接怎么办 ，如表1：
表1 许用应力计算公式
表中： 为材料的屈服极限，由螺栓机械性能等级所决定本地连接受限制或无连接怎么办 。
受横向载荷紧螺栓连接强度校核与设计
受横向载荷紧螺栓连接的基本形式如图1所示：
图1 受横向载荷紧螺栓连接
受横向载荷紧螺栓连接强度校核与设计的基本公式如下：
（1）预紧力计算公式：
（2）校核计算公式：
（3）设计计算公式：
（4）许用应力计算公式：
式中： ――横向载荷，N；――螺栓预紧力，N；――可靠性系数，取1.1~1.3； m ――接合面数； f ――接合面摩擦因数，根据不同材料而定本地连接受限制或无连接怎么办 。钢对钢时，为0.15 左右； ――螺纹小径 ，从表中获取； ――螺栓屈服强度，MPa，由螺栓材料机械性能等级决定；――安全系数，按表1选用。
表1 预紧螺栓连接的安全系数
材料种类
静载荷
动载荷
M6~M16
M16~M30
M30~M60
M6~M16
M16~M30
M30~M60
碳钢
4~3
3~2
2~1.3
10~6.5
6.5
6.5~10
合金钢
5~4
4~2.5
2.5
7.5~5
5
6~7.5
受轴向载荷紧螺栓连接（静载荷）强度校核与设计
受轴向载荷紧螺栓连接的基本形式如图1所示：
图1 受轴向载荷紧螺栓连接
表1 受轴向力紧螺栓所须残余预紧力系数 K
工作情况
一般连接
变载荷
冲击
压力容器或重要连接
K
0.2~0.6
0.6~1.0
1.0~1.5
1.5~1.8
表2 螺栓连接的相对刚度λ
垫片材料
金属（或无垫片）
皮革
铜皮石棉
橡胶
0.2~0.3
0.7
0.8
0.9
表3 预紧螺栓连接的安全系数
材料种类
静载荷
动载荷
M6~M16
M16~M30
M30~M60
M6~M16
M16~M30
M30~M60
碳钢
4~3
3~2
2~1.3
10~6.5
6.5
6.5~10
合金钢
5~4
4~2.5
2.5
7.5~5
5
6~7.5
受轴向载荷紧螺栓连接（动载荷）强度校核与设计
受轴向载荷紧螺栓连接的基本形式如图1所示：
图1 受轴向载荷紧螺栓连接
表1 螺栓连接的相对刚度λ
垫片材料
金属（或无垫片）
皮革
铜皮石棉
橡胶
0.2~0.3
0.7
0.8
0.9
表2 尺寸因数
螺栓直径 d
<12
16
20
24
30
36
42
48
56
64
1
0.87
0.8
0.74
0.65
0.64
0.60
0.57
0.54
0.53
表3 缺口应力集中因数
螺栓材料 /MPa
400
600
800
1000
3
3.9
4.8
5.2
表4 抗压疲劳极限
材 料
10
Q235-A
35
45
40Cr
120~150
120~160
170~220
190~250
240~340
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