车轮螺栓强度校核
螺栓连接强度校核与设计
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轴向载荷松螺栓连接强度校核与设计时，按下列公式进行计算：校核计算公式：设计计算公式：许用应力计算公式：式中：――轴向载荷，N；――螺栓小径，mm，查表获得；――螺栓屈服强度，MPa，由螺纹连接机械性能等级决定；――安全系数，取值范围：。
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受横向载荷铰制孔螺栓连接的基本计算公式：按挤压强度校核计算：按抗剪强度校核计算：按挤压强度设计计算：按抗剪强度设计计算：式中：――受横向载荷，N；――受剪直径，（＝螺纹小径），mm，查表获得；――受挤压高度，取、中的较小值，mm；m――受剪面个数。
许用应力的计算公式分两组情况，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。
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。
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受轴向载荷紧螺栓连接的基本公式：强度校核计算公式：螺栓设计计算公式：许用应力计算公式：总载荷计算公式：预紧力计算公式：残余预紧力计算公式：式中：――轴向载荷，N；――螺栓所受轴向总载荷，N；――残余预紧力，N；――螺栓小径，mm，查表获得；――残余预紧力系数，可按表1选取；――相对刚度，可按表2选取。
T_ZZB 1669—2020 《汽车车轮用高强度轮毂螺栓》
3术语和定义1
4分类1
5基本要求2
6技术要求2
7试验方法5
8检验规则7
9标识、包装、贮存和运输8
10质量承诺9
前言
本标准按照GB/T 1.1给出的规则起草。
本标准由浙江省品牌建设联合会提出并归口。
汽车车轮用高强度轮毂螺栓
1范围
本标准规定了汽车车轮用高强度轮毂螺栓的术语和定义、分类、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标识、包装、贮存和运输、质量承诺。
0.90～1.20
Mo
0.2～0.30
P
≤0.020
S
≤0.020
B
≤0.002
5.3工艺装备
5.3.1应使用具有自动化五工位成型、螺纹自动化加工能力的设备。
5.3.2应使用自动匀速送料、自动恒温控制温度差不应超过5℃、自动控制碳势差不应超过0.02%的热处理设备。
5.3.3应配备具有温度均匀、自动恒温控制且不排放废水和废气的涂覆设备。
JB/T 9151.1紧固件测试方法尺寸与几何精度
3术语和定义
GB/T 90.1、GB/T 90.3—2010、GB/T 197、GB/T 228.1、GB/T 2828.1、GB/T 3098.1、GB/T 30512、
GB/T 16823.3、GB/T 26110—2010 界定的术语和定义适用于本文件。
max
0.50
支撑面直径dw
min
17.50
过渡圆直径da
max
14.00
头部直径d1
max
15.20
公称长度L
公称
39
max
39.42
min
14.80
车轮螺栓螺母强度计算
N0 7840
N
F 10040.1 N
Sx 5
-
d0 10.376 mm
- 10.9
-
σs 900
Mpa
[τ] 180
Mpa
S0 84.6
mm2
τ 39
Mpa
二、螺栓受拉分析
下面计算当车辆右倾极限情况下，即车辆在30°横向斜坡路面行驶时左 侧车轮螺栓所受的拉力。
车轮螺栓所受的侧向力 假设最下方螺栓所受的拉力为侧向力的一半 车轮螺栓所受拉力 屈服极限 正应力 螺栓拧紧受到扭矩所产生的扭剪应力 车轮螺栓von mises应力最大值 安全系数
Kg mm/s2 N
ψ 0.8
-
Fz 6272
N
5、制动时重力与制动力的合力 后轮垂直负载（动载荷系数k=1） 制动时重力与制动力的合力 6、车轮螺栓所受的剪切力计算 螺栓联接的安全系数（合金钢一般取3.5—5） 螺栓小径 螺栓等级 屈服极限 螺栓联结件的许用剪切应力 螺栓小径截面积 单个车轮螺栓所受的剪切应力
一、螺栓受剪分析
1、车轮螺母拧紧预紧力计算
车轮螺母拧紧力矩 螺母球面接触大径 螺母球面接触小径 螺纹中径 摩擦因数，钢对钢取μ=0.17 螺纹副摩擦因数（无润滑油取0.3至0.4） 螺距 单侧螺栓个数 车轮螺栓螺纹螺旋角 螺纹摩擦角 单个车轮螺母拧紧预紧力 单侧车轮螺母总的预紧力为 2、轮辋与轮毂之间的摩擦力计算 轮辋与轮毂之间摩擦系数 轮辋与轮毂之间的最大静摩擦力 3、后轮最大垂直负载（冲击力）计算 过载系数（载货汽车取k=2.5）） 后轴满载轴荷 重力加速度 后轮最大垂直负载（冲击力） 4、最大制动力计算 路面附着系数，一般取ψ=0.8 最大制动力
Fy 7840
N
车轮螺栓螺母强度计算
车轮螺栓螺母强度计算车轮螺栓和螺母是连接车轮和轮毂的重要部件，其强度计算是保证车轮安全运行的关键。
下面将从车轮螺栓和螺母的设计、螺栓和螺母的强度计算以及强度验证几个方面，详细介绍车轮螺栓螺母强度的计算。
首先，车轮螺栓和螺母的设计是保证其强度计算准确性的基础。
在设计车轮螺栓和螺母时，需要充分考虑以下几个因素：1.车轮负荷：车轮螺栓螺母的强度计算必须与车轮的负荷相匹配，以确保其能够承受车轮的负荷。
根据车轮的负荷大小，可以确定螺栓和螺母的大小和材料。
2.强度要求：根据实际需求，确定螺栓和螺母的强度等级和安全系数。
一般来说，车轮螺栓和螺母的强度要求较高，以确保其在使用过程中不发生断裂或损坏。
3.工艺条件：考虑到螺栓和螺母的加工和安装要求，设计时需要符合工艺条件，确保螺栓和螺母的加工和安装便利性。
螺栓的强度计算通常包括拉伸强度计算和剪切强度计算。
拉伸强度指的是螺栓在拉伸载荷下的抗拉断能力，剪切强度指的是螺栓在剪切载荷下的抗剪断能力。
根据螺栓强度计算公式，可以计算得到螺栓的强度。
螺母的强度计算通常包括剪切强度计算和压力强度计算。
剪切强度指的是螺母在剪切载荷下的抗剪断能力，压力强度指的是螺母在承受压力载荷下的抗压能力。
根据螺母强度计算公式，可以计算得到螺母的强度。
车轮螺栓和螺母的强度计算中，还需要考虑到载荷和应力的分布情况。
由于车轮在使用时会受到不同方向上的载荷作用，因此需要将载荷分解为不同方向上的分量，然后计算对应方向上的应力。
根据应力分布情况，可以进一步调整螺栓和螺母的设计参数，以提高其强度。
最后，为了验证车轮螺栓和螺母的强度计算结果的准确性，通常需要进行强度验证试验。
强度验证试验可以通过在实际车辆上进行载荷测试和螺栓螺母断裂实验，来验证计算结果的准确性。
根据试验结果，可以对计算模型进行修正和优化，以提高计算准确性。
总结起来，车轮螺栓螺母的强度计算是确保车轮安全运行的重要环节，其计算需要考虑车轮的负荷、强度要求和工艺条件等因素，并进行拉伸强度、剪切强度和压力强度等计算。
异形结构的车轮螺栓在力学检测中的分析与研究
异形结构的车轮螺栓在力学检测中的分析与研究摘要：车轮螺栓是轮毂盘与汽车轮胎连接的重要组成部分,本文通过化学分析和力学校核,金相检测等方法,针对我公司轮毂盘总成的车轮螺栓,在力学检测过程中头部脱落的问题,进行综合分析和研究,认为螺栓头部脱落失效是由于螺栓头部与螺杆过渡处处理方式不当而造成.文章就头部结构异常的螺栓日常检测的方法问题,进行了探讨。
关键词：异形结构车轮螺栓硬度金相最小拉力载荷破坏扭矩1、问题的提出接我公司驻外办事处反馈的信息:XX前桥在抽查轮毂盘总成的车轮螺栓时,在进行拉力试验的过程中,M14x1.5,10.9级的车轮螺栓出现头部滑脱的现象,就此问题,我们展开了分析和研究。
表一螺栓的硬度图一500X表二螺栓的化学成分表三螺栓的最小拉力载荷2、进行实验分析,逐一排查。
(1)螺栓的硬度检测:我们在库房找出同一批次的车轮螺栓3件,进行硬度测试,结果如表1:从表一可以看到,该批车轮螺栓的硬度是符合GB/T3098.1-2000标准10.9级的要求。
(2)螺栓的金相检测:对所抽3件的金相组织进行观察,该螺栓的材料为40Cr,其组织为均匀的回火索氏体＋少量的铁素体,组织正常,符合40Cr调质后的组织。
（见图一）(3)螺栓的化学成分:为了明确螺栓的材料,本次对螺栓的材料进行了化学成分分析,分析结果见表2所示。
与GBl299--85相比,该螺栓的化学成分符合国标要求。
(4)拉力试验:通过对3件车轮螺栓进行拉力试验,其结果如表3:由表三可以看出,该批车轮螺栓在没有达到规定的最小拉力载荷时,头部与螺杆部出现了分离,按常规,应判为不合格。
通过以上试验,我们看到,该车轮螺栓的硬度、金相组织、材质都没有问题,为什么会出现头部滑脱呢？3、标准使用中的问题及研究对照GB/T3098.1-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》标准,有这样一段话“某些紧固件,因其头部几何尺寸造成头部剪切面积小于螺纹应力截面积,可能达不到本标准关于抗拉或扭矩的要求。
螺栓强度校核
螺栓强度校核螺栓是一种常用的紧固件，广泛应用于各个行业和领域。
在工程设计中，螺栓的强度校核是非常重要的一项工作，它关乎到整个结构的稳定性和安全性。
本文将从螺栓的材料特性、强度计算方法和校核要求等方面，对螺栓强度校核进行详细阐述。
一、螺栓的材料特性螺栓通常由高强度合金钢制成，其具有良好的力学性能和耐腐蚀性。
螺栓的强度主要包括两个方面，即抗拉强度和抗剪强度。
抗拉强度是指螺栓在受到拉力作用时所能承受的最大应力，而抗剪强度则是指螺栓在受到剪力作用时所能承受的最大应力。
二、螺栓强度计算方法螺栓的强度计算通常采用极限状态设计法。
具体而言，就是将螺栓的抗拉强度和抗剪强度与设计载荷进行比较，以确定螺栓是否能够满足设计要求。
在计算过程中，需要考虑螺栓的直径、材料特性、工作环境等因素，以确保计算结果的准确性。
1. 抗拉强度校核：螺栓在受到拉力作用时，应保证其抗拉强度大于等于设计拉力。
设计拉力的计算通常根据结构的受力情况进行确定，例如在钢结构中，可以根据结构的荷载和安全系数来计算。
2. 抗剪强度校核：螺栓在受到剪力作用时，应保证其抗剪强度大于等于设计剪力。
设计剪力的计算方法与设计拉力类似，也需要考虑结构的受力情况和安全系数等因素。
3. 螺栓的预紧力校核：螺栓在装配时通常需要施加一定的预紧力，以确保螺栓连接的紧固性。
预紧力的大小应根据螺栓直径、材料特性和设计要求等因素进行确定，同时还需要考虑螺栓的松动和疲劳等因素。
四、螺栓强度校核的实例以某桥梁工程为例，假设桥梁中需要使用M20级别的螺栓。
首先，我们需要确定螺栓的抗拉强度和抗剪强度。
根据螺栓材料的等级和标准，我们可以查到M20级别的螺栓的抗拉强度为400MPa，抗剪强度为240MPa。
接下来，我们需要计算设计拉力和设计剪力。
假设设计拉力为100kN，设计剪力为50kN。
根据抗拉强度和抗剪强度的定义，我们可以得出螺栓的强度校核公式如下：抗拉强度校核：400MPa ≥ 100kN/π/10²抗剪强度校核：240MPa ≥ 50kN/π/10²通过计算，我们可以得出螺栓的强度校核结果如下：抗拉强度校核：400MPa ≥ 318.31MPa抗剪强度校核：240MPa ≥ 159.16MPa由此可见，螺栓的抗拉强度和抗剪强度均满足设计要求，因此可以认为螺栓强度校核通过。
螺栓强度校核-1
=268.80kN
[Nυ]＜[NC]，取[Nυ]=216.07kN作为单栓的抗剪承载力。
当上小车及下小车位于桥架极限位置，上小车满载，下小车空载，大车制动（考虑动载作用），考虑桥架自重。
螺栓强度计算式 ≤[Nυ]
轴心力F=1.1×〔(1580－150－270)/4+(1200＋150＋270)/2〕=1210kN
当上小车及下小车位于桥架极限位置，下小车满载，上小车起吊45t载荷，大车静止，考虑桥架自重。
螺栓强度计算式 ≤[Nυ]
轴心力F= (1580－150－270)/4+(750＋450＋150＋270)/2=1100kN
每个螺栓受剪力 =68.75kN
偏心力产生的扭矩 =382500kN·mm
∑xi2=16×5002=4000000mm2
[Nυ]=
式中nυ——剪切面数目，单剪nυ=1；
d——螺杆直径；d=32mm
[τ]——螺杆的许用剪应力。粗制螺栓[τ]=0.6[σ]；[σ]为螺栓材料的许用正应力。
[Nυ] =159.63kN
（2）按承压确定螺栓承载力[NC]
式中 ∑t——同一受力方向的承压构件的较小总厚度；∑t=24mm
[σc]孔壁的许用承压应力。粗制螺栓[σc]=1.4[σ]，[σ]为基材的许用正应力。
每个螺栓受剪力 =75.63N
偏心力产生的扭矩 =70125kN·mm
∑xi2=16×5002=4000000mm2
∑yi2=4×(752+2252+3752+5252)=1890000mm2
受力最大螺栓的水平分力和垂直分力：
螺栓强度校核
螺栓公称应力 截面积As mm^2
57.99
M6~M16 10~6.5 7.5~5
动载荷
外螺纹 小径d1
mm
外螺纹 中径d2
mm
螺纹原始 三角形高度
H
计算直径 d3 mm
0.8*T Nm
8.376202 9.025721 1.29903811 8.16 50.10
0.6*T Nm
37.58
动载荷 M16~M30 6.5 5
M30~M60 6.5~10 6~7.5
8.38
n
12
σs
900
Ssቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.2
[σ ] σ
750 73.88
10.15
取1.1~1.3 受剪面个数 根据不同材料而定
mm N N
mm
Mpa Mpa 一般取大于3则满足要求
螺栓规格d mm 螺距P mm 计算拧紧力矩T Nm
σ s Mpa
10
1.5
62.63
900
材料种类
碳钢 合金钢
M6~M16 4~3 5~4
所受扭矩
T
1071
Nm
可靠性系数 接合面数 接合面摩擦因数 螺栓安装分布圆 横向载荷 单个螺栓横向载荷 螺栓预紧力 螺纹小径 螺栓个数 螺栓屈服强度 安全系数 许用应力 计算应力 计算安全系数
紧螺栓连接强度校核
Kf
1.2
m
2
f
0.15
D
228
FA
9394.74
FA'
782.89
Fp
3131.58
d1
预紧螺栓连接的安全系数Ss
静载荷
M16~M30
如何检验校准汽车螺栓连接件强度关系到车辆的安全可靠性
、汽车质量安全可靠性分析报告如何检验校准汽车螺栓连接件强度关系到车辆的安全可靠性本刊特约汽车可靠性分析专家苏欢谢庆喜丁培林郎宝永董力铭这是一篇专业技术文氧主题是探讨如何检验汽车螺栓的连接件强度，原文数理公式较多，专业概念较强，为方便广大读者阅读，本刊编辑部做了适当梳理。
汽车螺栓这个小小的零部件，在商用汽车的结构中大量应用。
那么，如何检验校准螺栓连接件的强度，关系到车辆的安全可靠性，具有重要的工程意义。
一、螺栓的设计普通螺纹的尺寸是由直径和螺距两个尺寸共同确定的，机械手册规定设计过程中必须按规定选用。
具体的螺纹基本尺寸类型、螺纹公差与配合、螺纹螺母零件结构要素等可查询参考文献与相应国标。
不同等级的螺栓在制作材料、热处理工艺、化学成分的含量上均不相同，最终表现为螺栓的力学与物理性能的不同。
在校核螺栓强度中，除尺寸外还必须要用到强度等标准指标。
螺栓连接件作为标准件，在规定参数下的力学性能指标均可由查表或试验获得。
实际中为提升结构的刚性、紧密型、防松能力以及横向承载能力和抗疲劳能力，要对螺栓进行预紧。
5 0 m m有限元模型12mm 模型尺寸示意图40I产品可靠性报告汽车质量安全可靠性分析报告二、为及早发现问题制定标准目前对螺栓的断裂、松动与疲劳研究，大多是从材料和试验入手，从其自身的设计计算方面考虑的相对较少。
由于在使用过程中汽车载荷形式复杂，传统机械手册在设计端无法获得螺栓实际的工作载荷：较低的载荷标准，可能会造成螺栓强度的不足而导致破坏；而较高的保守安全系数，又会使得最终应用的螺栓无法发挥性能，不能满足轻量化的要求。
由德国工程师协会（德语缩写：VDI）螺栓连接委员会编写的《VDI2230标准》在世界范围内得到了广泛的认可。
准则主要涉及的是联接螺栓在承受静态或变化工作载荷时的螺栓设计与校核，相较于机械手册充分考虑了影响螺栓使用性能的因素。
然而大量的文献研究表明，影响螺栓强度的诸多因素包括被连接件刚度、尺寸、零件表面加工精度与润滑方式、涂层厚度、制造工艺方法、摩擦系数等，VDI手册仍无法考虑，这时在机械手册中以安全系数代替，因此我国的机械手册设计较保守，而VDI手册允许螺栓进入屈服状态相对严酷。
曲轴皮带轮螺栓强度校核
学术|制造研究ACADEMIC曲轴皮带轮螺栓强度校核Strength Check of Crankshaft Pulley Bolt（上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州 545007）（SAIC GM Wuling Automobile Co.,Ltd.，Liuzhou 545007，China）莫家驹、梅夏、韦善景、黄振华、穆建华、高树亮Mo Jiaju、Mei Xia、Wei Shanjing、Huang Zhenhua、Mu Jianhua、Gao Shuliang摘要：本文通过对某型号发动机前端负载进行分析，叠加出加载在曲轴前端上的最大扭矩；计算由于皮带轮螺栓夹紧力的作用，及形成曲轴链轮与曲轴端面产生的摩擦力矩。
将摩擦力矩与最大扭矩的比值作为螺栓的安全系数，比较该螺栓安全系数和评价标准，评估得出该螺栓的强度不满足设计要求。
在增大螺栓直径后，经过计算，新的螺栓强度满足设计要求。
关键词：曲轴皮带轮；螺栓；强度；安全系数中图分类号：U464.13 文献标识码：AAbsrtact ：In this paper，by analyzing the front-end load of a certain type of engine, the maximum torque loaded on the front-end of crankshaft is superimposed，calculate the friction torque between crankshaft sprocket and crankshaft end due to the clamping force of pulley bolt. The ratio of friction torque and maximum torque is taken as the safety factor of the bolt，and the safety factor and evaluation standard of the bolt are compared. It is concluded that the strength of the bolt does not meet the design requirements. After increasing the diameter of the bolt, the strength of the new bolt can meet the design requirements.Keywords ：crankshaft Pulley ；bolt ；strength ；safety factorl0 引言发动机运行过程中，曲轴、皮带轮和曲轴链轮是通过它们之间的接触面摩擦力进行力矩的传递，进而带动曲轴前端的一系列轮系进行转动。
汽车轮胎螺栓力矩的正确调整方法
汽车轮胎螺栓力矩的正确调整方法随着汽车行业的快速发展，轮胎作为汽车的重要组成部分，其安全性和性能对驾驶者和乘客的安全至关重要。
而轮胎螺栓力矩的正确调整方法是确保轮胎安全的重要环节之一。
本文将从调整方法的重要性、调整步骤、常见问题及解决方法等方面进行探讨。
1. 调整方法的重要性轮胎螺栓力矩的正确调整方法对于汽车的行驶安全和轮胎的寿命有着至关重要的影响。
过紧或过松的螺栓力矩都会导致轮胎与车轮之间的连接不牢固，可能导致轮胎脱落、车辆失控等严重后果。
因此，正确的调整方法能够确保轮胎与车轮之间的连接牢固可靠，提高行驶安全性，延长轮胎使用寿命。
2. 调整步骤（1）准备工作：在进行轮胎螺栓力矩调整之前，首先需要准备好相应的工具，如扭力扳手、扳手、轮胎千斤顶等。
同时，确保车辆停稳在平坦的地面上，关闭发动机并拉起手刹。
（2）松开螺栓：用扳手逆时针松开轮胎螺栓，但不要全部拧下，只需松动即可。
（3）调整力矩：使用扭力扳手，根据汽车制造商提供的技术指南，调整螺栓力矩。
不同品牌和型号的汽车可能有不同的力矩要求，因此，确保按照正确的规范进行调整。
（4）拧紧螺栓：使用扳手顺时针拧紧轮胎螺栓，确保每个螺栓都被均匀拧紧，但不要过紧。
过紧的螺栓可能导致螺栓断裂或损坏。
（5）检查调整：完成拧紧螺栓后，再次检查每个螺栓，确保其都被正确拧紧。
这是为了避免因调整不当而导致的安全隐患。
3. 常见问题及解决方法（1）过紧或过松的螺栓力矩：过紧的螺栓力矩可能导致螺栓断裂或损坏，而过松的螺栓力矩则可能导致轮胎脱落。
解决方法是根据汽车制造商提供的技术指南，准确调整螺栓力矩。
（2）不均匀的螺栓力矩：如果螺栓力矩调整不均匀，可能导致轮胎与车轮之间的连接不均匀，影响行驶稳定性。
解决方法是使用扭力扳手按照正确的顺序和力矩进行调整，确保每个螺栓都被均匀拧紧。
（3）未定期检查螺栓力矩：轮胎螺栓力矩会随着时间的推移而松动，因此，定期检查螺栓力矩是确保轮胎安全的重要措施。
车轮螺栓强度校核
根据FC-1车轮螺栓形状可判断，螺栓的螺纹部位是整个零件的最薄弱环节， 现针对其进行校核：
螺栓抗剪强度校核 单边车轮螺栓个数 n 4
轮毂螺栓到车轮中心的距离（mm ) 车轮半径约（mm) L1 50mm rd 300mm
前轴最大地面附着力约（N） Fp1 12000N 计算单个车轮螺栓的剪切力（N） P2
查GB/T 3098.1-2000得 10.9级的M12×1.5螺栓的最小应力截面积（mm^2） 10.9级的M12×1.5螺栓的抗剪强度约（Pa） As 88.1mm
螺栓抗拉强度校核
螺纹拧紧力计算 (按QC/T 518-1999)
已知： 车轮螺栓最大拧紧扭矩（Nm） M 110N m 拧紧扭矩系数 螺纹直径（mm） 计算： 螺栓预紧力（N）
查GB/T 3098.1-2000得 10.9级的M12×1.5螺栓的最小拉力载荷为（N） Pmin 9.16 10 N
2 6
Fp1 rd 3 9 10 来自 2 n L1τ0 600 10 Pa
8
螺栓承受的剪应力为（Pa） τ2
P2 As
1.022 10 Pa
比较得知螺栓承受的最大剪应力小于螺栓的抗剪强度，螺栓强度符合要求
4
K 0.284 d 12mm
P0
M K d
3.228 10 N
4
即在110Nm的拧紧力矩下，产生的螺栓拉力为32280N，小于螺栓的最小拉力载 荷91600N，螺栓的设计强度合理。 另外，按QC/T 518标准，10.9级的M12×1.5螺栓的最大拧紧力矩为158Nm，大于 装车时的110Nm，螺栓强度符合要求。
螺栓强度校核
依照机械设计手册中的“螺纹拧紧力矩计算”和“单个螺栓的强度计算”公式，可得： 1.螺栓的拧紧力矩：k T =()22303020213121d D d D f F d tg F T T w w c v --⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯=+ρφ0F ()22332236d D d D f d tg T w w c v k--⨯⨯+⨯+⨯=ρφF 0： 单个螺栓的拉紧力（KN ）； T k ： 螺栓的拧紧力矩规定值（Nm ）； φ： 螺纹升角ρ v ：螺旋副当量摩擦角：ρv =arctgf v 。
其中f v ： 螺旋副当量摩擦系数，取f v =0.17； d 1： 螺纹小径（mm ）； d 2： 螺纹中径（mm ）；f c ： 螺栓工作面摩擦系数，取f c =0.15~0.20； D w ：螺栓头摩擦面外径（mm ）； d 0： 螺栓通孔直径（mm.）； T 1 ：螺旋副螺纹阻力矩（Nm ），()20121d tg F T v ⨯+⨯⨯=ρφ T 2： 螺栓头与其接触面的摩擦力矩（Nm ），223030231d D d D f F T w w c --⨯⨯⨯=2.螺栓螺纹部分的拉应力：2104d F πσ=3.螺栓的螺纹部分剪应力：()3120311816d d tg F d T v πρφπτ⨯+==4.对一般的钢制螺栓，其强度条件为：[]στσσ≤+=22135.螺栓安全系数: n 1=[σ]/σl[σ]： 螺栓的极限许用应力，[σ]=σS / n （n 安全系数取1.25）6.螺栓组能传递的摩擦力矩：ncmK f z r F T ⨯⨯⨯=z：螺栓个数；r：螺栓组半径；K n：螺栓组可靠性系数。
7.传递扭矩的安全系数：n2= T m/T T：联轴器承受的扭矩。
校核结果如下表：。
车轮、轨道强度校核
关于车轮、轨道的强度校核计算依据：车轮，D=350mm ，双轮缘；轨道，型号30kg/m ，轻轨，双轨;运输机荷载30t ，自重5t ，行驶速度12m/min ，工作类型：中级。
1. 疲劳计算（取车轮与轨道为先接触情况）(1) 计算轮压j P 的求解：等效载荷 f kg Q Q d ⋅=⨯==180********.02ϕ等效轮压 f kg G Q P d d ⋅=+=+=57504/)500018000(4/)( 计算轮压 f kg P k P d c j ⋅=⨯⨯==I 460057508.00.1γ(2) 线接触局部挤压应力的计算：)(3971)635(46002600)(2600f kg bD P j jx ⋅=⨯⨯==σ ∏•55ZG 材料的车轮的许用接触应力7500~6500][=jx σ， 故 ][jx jx σσ=Q 55•材料的30kg/m 轻轨的许用接触应力4925~394025~20197][=⨯=jx σ， 故 ][jx jx σσ=2. 强度校核(1)最大计算轮压的求解：f kg P k P c j ⋅=+⨯==∏87504/)500030000(0.1max max(2) 线接触局部挤压应力的计算：)(5477)635(87502600)(2600max max f kg bD P j j ⋅=⨯⨯==σ ∏•55ZG 材料的车轮的最大许用接触应力9000~8000][max =j σ， 故 ][m ax m ax j j σσ=Q 55•材料的30kg/m 轻轨的最大许用接触应力9850~78805.2~0.220197][max =⨯⨯=j σ，故 ][m ax m ax j j σσ=结论：上述车轮和轨道均满足该运输机的强度要求以及疲劳强度要求。
螺栓强度校核计算书
VTC205汽车衡设计计算书之二端面封头联接螺栓的强度校核1. 端面封头处的载荷根据设计规范QMT28R006<<汽车衡传感器选型计算规范>>，如果外载的轴载为双轴载40t，则模块的端面封头处承受的最大力值为36t（即传感器组承受的最大载荷，与端面封头承受的载荷是一组作用力与反作用力）。
图中，F0=36t即为传感器组的作用力，F0’为小端板与端面封头之间的摩擦力， F0’= F0=36, F’与 F形成一对力偶。
同时，为是端面封头达到稳定状态，则螺栓产生的弯矩M0与力偶平衡。
VTC205的轴载要求为28t，双轴，因此：F=36*28/40=25.2t2. 螺栓强度校核如上图，对螺栓进行计算：T2 *110=F*100T2=F*100/110=25.2 *100/110=22.9t此为螺栓承载的极限状况：上排螺栓不受力，即T1=0,完全由下排螺栓承载。
由于端面封头上传感器安装板位于两侧，假设下排中间的8个螺栓不受拉力，则平均每个螺栓的承载力为：T2 unit= T2/n=22.9/8=2.9t按超载50%计算T2 unit max=2.9*1.5=4.35t如选用M27螺栓，8.8级：抗拉强度σb =800N/mm2屈服强度σs =800*0.8=640 N/mm2螺栓公称应力截面积A S=(π/4)* [(d2+d3)/2]2d3=d1-H/6保证力为 T unit 保证= S P * A S其中 d1----外螺纹小径，d2----外螺纹中径，d3----螺纹的计算直径，H----螺纹的原始三角形高度，S P----保证应力查手册，M27螺栓：d1=23.75d2=25.05H=0.866*P（P为螺距，M27的粗牙螺纹P=3）S P=600 N/mm2A S=(π/4)*[(d2+d3)/2]2=(3.14/4)*[(d2+d1-0.866*3/6)/2]2=(3.14/4)*[(25.05+23.75-0.866*3/6)/2]2=459.1 mm2T unit 保证= S P * A S=600*459.1=27.5t预紧连接的螺栓安全系数S S= T unit 保证/ T2 unit max=27.5/4.35=6.32查手册，变载荷，合金钢M27螺栓的安全系数为5 S S> 5∴安全3. 预紧力计算按机械设计手册：合金钢螺栓预紧力P=(0.5~0.6) σs* A S 系数取0.5，则P=0.5σs* A S=0.5*640*459.1=14.69t如果每个螺栓预紧力P=14.69t则，总预紧力ΣP = 14.69*16=235t4. 摩擦力计算实际摩擦力F’=F=25.2t按螺栓预紧力，可以达到的最大摩擦力为:F’max=ΣP *μ/K f其中μ为摩擦因数K f为可靠性系数查手册，μ=0.4，K f=1.5F’max=235*0.4/1.5=62.7t∴ F’max>F’∴安全（可以达到的摩擦力大于要求的摩擦力）5. 螺栓拧紧力矩计算M T=K*P*d其中K---拧紧力矩系数d---螺纹公称直径查手册，K取0.12M T=0.12*14.69*27=47.6t*mm=476 N*m。
螺牙强度校核
螺牙强度校核螺接的螺牙强度校核一、引言 (1)二、参考教材 (1)三、适用范围 (1)四、力学性能校核 (2)1. 螺纹副抗挤压计算 (3)2. 抗剪切强度校核 (4)3. 抗弯曲强度校核 (5)4. 自锁性能校核 (9)5. 螺杆强度校核 (10)一、引言在机械设计的螺栓联接强度校核中，通常分为两部分，一是针对螺栓小径圆柱体（简称螺栓本体）的抗拉强度、抗剪强度进行校核，在螺栓本体满足工况使用后，再进一步对螺牙的强度进行校核，而下文就螺牙强度校核展开了相关性能校核的过程步骤。
二、参考教材1.《机械设计》第四版，高等教育出版社，邱宣怀主编，1997年7月第4版，1997年7月第1次印刷，印数0001—17094，定价23.60元，该书是戊子庚上学时的教材。
摘自P120。
2.《机械设计手册》第四版，第3卷，成大先主编，化学工业出版社，2005年1月北京第25次印刷。
摘自12-3～12-9。
三、适用范围螺纹联接可以使用普通螺纹、梯形、矩形、锯齿形等四种，且多用普通螺纹。
下图1给出了螺旋副的可能螺纹种类、特点和应用。
图1 螺旋副的螺纹种类、特点和应用四、力学性能校核该文件仅讨论五个方面的校核：抗挤压、抗剪切、抗弯曲、自锁性、螺杆强度。
根据实践，由于螺母的材质软，螺纹副的破坏多发生在螺母；但当螺母和螺杆材料相同时，螺杆首先破坏，此时应校核螺杆。
该文件中的各物理量及其含义和公式均可查阅文件（双击打开）螺纹联接的参数解释；该五项校核已编成excel 计算表格以提高效率，使用时仅仅需要填写绿色表格，其余表格计算机自行计算得出结果，见文件（双击打开）螺纹联接计算表格。
1. 螺纹副抗挤压计算把螺纹牙展直后相当于一根悬臂梁，见下图2、图3，抗挤压是指公、母螺纹牙之间的挤压应力不应超过许用挤压应力，否则便会产生挤压破坏。
设轴向力为F ，相旋合螺纹圈数为z ，则验算计算式为：p p []F =Aσσ≤ 且2F F A d hzπ= 若取p [][]σσ=，则有2[]F d hz σπ≤ 式中●p σ：挤压应力，单位MPa ； ● p []σ：许用挤压应力，单位MPa ；●F ：轴向力，单位N ； ●2d ：外螺纹中径，单位mm ； ● h ：螺纹工作高度，单位mm ，p 为螺距，单位mm ，h 与p的关系为：● z ：结合圈数，无量纲，一般不要超过10（因为旋合的各圈螺纹牙受力不均，因而z 不宜大于10）；2. 抗剪切强度校核对螺杆，应满足 1[]F d bz ττπ=≤ ； 对螺母，应满足[]F Dbz ττπ=≤ 式中● F ：轴向力，单位N ；●1d ：计算公扣时使用螺纹小径，单位mm ； ●D ：计算母扣时使用螺纹大径，单位mm ； ● b ：螺纹牙底宽度，单位mm ，b 与p 的关系为：● z ：结合圈数，无量纲，一般不要超过10（因为旋合的各圈螺纹牙受力不均，因而z 不宜大于10）；● ][τ：许用剪应力，单位MPa ，对于材质为钢，一般可以取][6.0][στ=，][σ为材料的许用拉应力，S[]S σσ=，单位MPa ，其中S σ为屈服应力，单位MPa ，S 为安全系数，一般取3～5。
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螺栓抗拉强度校核
螺纹拧紧力ห้องสมุดไป่ตู้算 (按QC/T 518-1999)
已知： 车轮螺栓最大拧紧扭矩（Nm） M 110N m 拧紧扭矩系数 螺纹直径（mm） 计算： 螺栓预紧力（N）
查GB/T 3098.1-2000得 10.9级的M12×1.5螺栓的最小拉力载荷为（N） Pmin 9.16 10 N
2 6
Fp1 rd 3 9 10 N 2 n L1
τ0 600 10 Pa
8
螺栓承受的剪应力为（Pa） τ2
P2 As
1.022 10 Pa
比较得知螺栓承受的最大剪应力小于螺栓的抗剪强度，螺栓强度符合要求
4
K 0.284 d 12mm
P0
M K d
3.228 10 N
4
即在110Nm的拧紧力矩下，产生的螺栓拉力为32280N，小于螺栓的最小拉力载 荷91600N，螺栓的设计强度合理。 另外，按QC/T 518标准，10.9级的M12×1.5螺栓的最大拧紧力矩为158Nm，大于 装车时的110Nm，螺栓强度符合要求。
螺栓抗剪强度校核 单边车轮螺栓个数 n 4
轮毂螺栓到车轮中心的距离（mm ) 车轮半径约（mm) L1 50mm rd 300mm
前轴最大地面附着力约（N） Fp1 12000N 计算单个车轮螺栓的剪切力（N） P2
查GB/T 3098.1-2000得 10.9级的M12×1.5螺栓的最小应力截面积（mm^2） 10.9级的M12×1.5螺栓的抗剪强度约（Pa） As 88.1mm