联接螺栓的强度计算方法
一． 连接螺栓的选用及预紧力：
1、 已知条件：
螺栓的s＝730MPa 螺栓的拧紧力矩T= 2、拧紧力矩：
为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动，装配时需要预紧。 其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。装配时可用力矩扳手法控制力矩。 公式：T=T1+T2=K*F0* d 拧紧扳手力矩T=
其中K为拧紧力矩系数，F0为预紧力N d为螺纹公称直径mm 其中K为拧紧力矩系数，F0为预紧力N d为螺纹公称直径mm 摩擦表面状态 有润滑 精加工表面 一般工表面 表面氧化 镀锌 粗加工表面 - K值 无润滑 取K＝，则预紧力F0＝T/*10*10-3＝17500N 3、 承受预紧力螺栓的强度计算： 螺栓公称应力截面面积As（mm）=58mm2
外螺纹小径d1=8.38mm 外螺纹中径d2=9.03mm
计算直径d3＝8.16mm 螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm
紧螺栓连接装配时，螺母需要拧紧，在拧紧力矩的作用下，螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外，还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力，使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。 螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。
?1?F0=17500N/58*10-6m2=302MPa As剪切应力：
??T?WTF0tan????v??16d22
d31=?1=151 MPa
根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力: ?ca??12?3?2?1.3?1 =*302=
MPa
强度条件： ?ca?1.3F0?????4d12
=?*=584
预紧力的确定原则：
拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限?s的80%。
4、 倾覆力矩
倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内，底板在承受倾覆力矩之前，螺栓已拧紧并承受预紧力F0。作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M平衡。
已知条件：电机及支架总重W1=190Kg，叶轮组总重W2=36Kg，假定机壳固定，
电机及支架、叶轮组重心到机壳左侧结合面L=194mm. 考虑冲击载荷，倾翻力矩M为：
M=W1*(1+**(1+*=190****=0.258m0.238m L4=0.099m
ML1Fa?螺栓最大工作载荷：222 2i1L1?2i2L2?2iL?2iL23344319.64x0.258Fa?2222 2x1x0.258?2x2x0.238?2x2x0.166?2x2x0.099=
式中：
M……螺栓组承受的总倾覆力矩（） i……每行螺栓数量
L……螺栓到接合面对称轴到距离(m)； z……螺栓数量；
5、 承受预紧力和工作载荷联合作用螺栓的强度计算： 螺栓的最大拉力F=F0?(c1/c1?c2)Fa
＝17500＋*＝17550N
螺栓的最大拉伸应力σ2(MPa)。
?2?F=17550N/58*10-6m2= As剪切应力：
??=
T?WTFtan????v??16d22
d31?2= MPa
根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力: ?ca??22?3?2?1.3?2 =*=
强度条件： ?ca?1.3F?????4d12
=?*=584 MPa
预紧力的确定原则：
拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限?s的80%。
6.
只考虑预紧力作用，螺纹牙根部的强度计算:
1）.螺纹牙根部的剪切强度计算:
F0＝17500N
σb—抗拉强度700 Mpa d3＝8.16mm b=1.12mm
??F017500?3.14*d3*b*Z3.14*8.16*1.12*8=76 Mpa ????＝730*0.6=438 Mpa
2）螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为: σb=3F0h/*d3*8*
=3*17500/**8**=204 Mpa ????b=700 Mpa
7.考虑预紧力和工作载荷联合作用，螺纹牙根部的强度计算: 1）.螺纹牙根部的剪切强度计算: 螺栓的最大拉力F=F0?(c1/c1?c2)Fa
＝17500＋*＝17550N
d3＝8.16mm
联接螺栓强度计算方法
