螺栓设计计算公式(大全)
螺栓有效载荷计算公式
螺栓有效载荷计算公式
螺栓的有效载荷计算是工程设计中非常重要的一部分，它涉及到螺栓在承受载荷时的稳定性和安全性。
螺栓的有效载荷计算公式可以根据具体的工程要求和标准来确定，一般来说，螺栓的有效载荷计算公式包括以下几个方面：
1. 螺栓拉伸载荷计算：螺栓在承受拉伸载荷时，其有效载荷可以通过以下公式进行计算：
P = A σ。
其中，P为螺栓的拉伸载荷，A为螺栓的横截面积，σ为螺栓材料的屈服强度。
2. 螺栓剪切载荷计算：螺栓在承受剪切载荷时，其有效载荷可以通过以下公式进行计算：
P = A τ。
其中，P为螺栓的剪切载荷，A为螺栓的横截面积，τ为螺
栓材料的剪切强度。
3. 螺栓挤压载荷计算：螺栓在承受挤压载荷时，其有效载荷可以通过以下公式进行计算：
P = A σ。
其中，P为螺栓的挤压载荷，A为螺栓的横截面积，σ为螺栓材料的屈服强度。
在实际工程设计中，螺栓的有效载荷计算还需要考虑载荷的作用方式、螺栓的安装方式、工作环境的温度、腐蚀等因素，因此在进行计算时，需要综合考虑多种因素，确保螺栓在工程中能够安全可靠地承载载荷。
此外，还需要参考相关的国家标准和规范，以确保螺栓的有效载荷计算符合相应的要求。
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 许用应力计算公式强度计算被连接件材料静载荷动载荷挤压强度钢铸铁抗剪强度钢和铸铁表中：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。
螺纹大径、中径、小径计算公式-螺栓中经计算公式
紧固件生产中应用的相关计算公式之袁州冬雪创作一、60°牙型的外罗纹中径计算及公差（国标GB 197/196）a. 中径基本尺寸计算: 罗纹中径的基本尺寸=罗纹大径-螺距×系数值公式暗示:d/D-P×0.6495例:外罗纹M8罗纹中径的计算8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188b.常常使用的6h外罗纹中径公差(以螺距为基准) 上限值为”0” 下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118 P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16 P2.5-0.17 上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差 M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07C常常使用的6g级外罗纹中径基本偏差: (以螺距为基准) P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042 上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16 下限值:7.188-0.028-0.118=7.042注:①以上的罗纹公差是以粗牙为准,对细牙的罗纹公差相应有些变更,但均只是公差变大,所以按此节制不会越出规范边界,故在上述中未一一标出.②罗纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和罗纹加工设备的挤压力的分歧而相应比设计罗纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为罗纹光杆坯径值,例我们公司的M8外罗纹6g级的罗纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围.③思索到生产过程的需要外罗纹在实际生产的未停止热处理和概况处理的中径节制下限应尽可能坚持在6h级为准二、60°内罗纹中径计算及公差(GB 197 /196)a. 6H级罗纹中径公差(以螺距为基准) 上限值: P0.8+0.125 P1.00+0.150 P1.25+0.16 P1.5+0.180 P1.25+0.00 P2.0+0.212 P2.5+0.224 下限值为”0”, 上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差例M8-6H内罗纹中径为:7.188+0.160=7.348 上限值:7.188为下限值b. 内罗纹的中径基本尺寸计算公式与外罗纹相同即D2=D-P×0.6495即内罗纹中径罗纹大径-螺距×系数值c. 6G级罗纹中径基本偏差E1(以螺距为基准) P0.8+0.024 P1.00+0.026 P1.25+0.028 P1.5+0.032 P1.75+0.034 P1.00+0.026 P2.5+0.042 例:M8 6G级内罗纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374 下限值:7.188+0.026=7.214 上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差三、外罗纹大径的计算及公差(GB 197/196)a. 外罗纹的6h大径上限值即罗纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为”0”b. 外罗纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准) P0.8-0.15 P1.00-0.18 P1.25-0.212 P1.5-0.236 P1.75-0.265 P2.0-0.28 P2.5-0.335 大径下限计算公式:d-Td 即罗纹大径基本尺寸-公差例:M8外罗纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788c. 外罗纹6g级大径的计算与公差 6g级外罗纹的基准偏差(以螺距为基准) P0.8-0.024 P1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.25-0.024 P1.75 –0.034 P2.0-0.038 P2.5-0.042 上限计算公式 d-ges 即罗纹大径基本尺寸-基准偏差下限计算公式 d-ges－Td 即罗纹大径基本尺寸-基准偏差-公差例: M8 外罗纹6g级大径上限值φ8-0.028=φ7.972 下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76注:①罗纹的大径是由罗纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决议的,而且其数值在同样毛坯及罗纹加工工具的基础上与罗纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小.②对需停止热处理和概况处理等加工的零件,思索到加工过程的关系实际生产时应将罗纹大径节制在6h级的下限值加0.04mm以上,如M8的外罗纹在搓(滚)丝的大径应包管在φ7.83以上和7.95以下为宜.四、内罗纹小径的计算与公差a. 内罗纹小径的基本尺寸计算(D1) 罗纹小径基本尺寸=内罗纹基本尺寸-螺距×系数例:内罗纹M8的小径基本尺寸8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647b. 内罗纹6H级的小径公差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0. 2 P1.0 +0. 236 P1.25 +0.265 P1.5 +0.3 P1.75 +0.335 P2.0 +0.375 P2.5 +0.48 内罗纹6H级的下限偏差公式D1+HE1即内罗纹小径基本尺寸+偏差注:6H级的下偏值为“0” 内罗纹6H级的上限值计算公式=D1+HE1+TD1即内罗纹小径基本尺寸+偏差+公差例:6H级M8内罗纹小径的上限值 6.647+0=6.647 6H级M8内罗纹小径的下限值 6.647+0+0.265=6.912c. 内罗纹6G级的小径基本偏差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0.024 P1.0 +0.026 P1.25 +0.028 P1.5 +0.032 P1.75 +0.034 P2.0 +0.038 P2.5 +0.042 内罗纹6G级的小径下限值公式=D1+GE1即内罗纹基本尺寸+偏差例: 6G级M8内罗纹小径的下限值 6.647+0.028=6.675 6G级M8内罗纹小径的上限值公式D1+GE1+TD1即内罗纹基本尺寸+偏差+公差例: 6G级M8内罗纹小径的上限值是6.647+0.028+0.265=6.94 注:①内罗纹的牙高直接关系到内罗纹的承载力矩的大小,故在毛坯生产中应尽可能在其6H 级上限值以内②在内罗纹的加工过程中,内罗纹小径越小会给加工具——丝锥的使用效益有所影响.从使用的角度讲是小径越小越好,但综合思索时一般采取小径的在中限至上限值之间,如果是铸铁或铝件时应采取小径的下限值至中限值之间③内罗纹6G级的小径在毛坯生产中可按6H级执行,其精度等级主要思索罗纹中径的镀层,故只在罗纹加工时思索丝锥的中径尺寸而不必思索光孔的小径.五、分度头单分度法计算单分度法计算公式:n=40/Z n:为分度头应转过的转数 Z:工件的等分数 40:分度头定数例:铣削六方的计算代入公式: n=40/6计算:①化简分数:找出最小约数2停止约分,即将分子分母同时除以2得20/3.分数的同时缩小其等分不变.②计算分数:此时要看分子与分母的数值而确定;如分子此分母大时停止计算. 20÷3=6(2/3)即n值,也即分度头应转过6(2/3)转.此时的分数已变成带分数;带分数的整数部分6为分度头应转过6整圈.带分数的分数2/3则只能是转一圈的2/3,此时又须重新计算③分度板的选用计算:缺乏一圈的计算须借助分度头的分度板来实现.计算时第一步将分数2/3停止同时扩展.例:如果同时扩展14倍时的分数为28/42;如同时扩展10倍时,分数为20/30;如同时扩展13倍时的分数为26/39……扩展分门倍数的多少要根据分度板的孔数来选择.此时应注意:①选择分度板的孔数一定能被分母3整除.如前面举例中的42孔是3的14倍,30孔是3的10倍,39是3的13倍……②分数的扩展必须是分子分母同时扩展其等分不变,如举例中的28/42=2/3×14=(2×14)/(3×14);20/30=2/3×10=(2×10) /(3×10); 26/39=2/3×13=(2×13)/(3×13) 28/42分母42即采取分度数的42孔停止分度;分子28即在上轮的定位孔上向前再转过28孔即29孔上为本轮的定位孔,20/30是在30孔分度板向前再转过10孔即11孔上为本轮的定位孔.26/39是在39孔的分度板向前再转26孔即27孔上为本轮的定位孔. 铣六方(六等分)时即可采取42孔,30孔,39孔等被3整除的孔作为分度:其操纵是手柄转整6圈后,再分别在上轮的定位孔上向前再转28+1/ 10+1 / 26+!孔的29/11/27孔上作为本轮的定位孔例2:铣15齿的齿轮计算代入公式: n=40/15 计算n=2(2/3) 是转2整圈再选被3整除的分度孔如24,30,39,42.51.54.57,66等孔板上再向前转过16,20,26,28,34,36,38,44加1孔即17，21，27，29，35，37，39，45孔作为本轮的定位孔.例3: 铣82齿的分度计算代入公式: n=40/82 计算n=20/41 即:只要选41孔的分度板,在上轮定位孔上再转过20+1即21孔作为本轮的定位孔即是例4: 铣51齿的分度计算代入公式 n=40/51由于此时分数无法计算则只能直接选孔,即选51孔的分度板,在上轮定位孔上再转过51+1即52孔作为本轮的定位孔即是例5 铣 100齿的分度计算代入公式 n=40/100 计算 n=4/10=12/30 即选30孔的分度板，在上轮定位孔上再转过12+1即13孔作为本轮的定位孔即是如所有分度板无计算所需的孔数时则应采取复式分度法计算，不在本计算方法之列，实际生产时一般采取滚齿，因复式分度计算后的实际操纵极为方便六、圆内接六方形的计算公式：①圆D求六方对边（S面） S=0.866D 即直径×0.866(系数)②六方对边(S面)求圆(D)直径D=1.1547S 即对边×1.1547(系数)七、冷镦工序的六方对边与对角计算公式①外六角对边(S)求对角e e=1.13s 即对边×1.13②内六角对边(s)求对角(e) e=1.14s 即对边×1.14(系数) 八、圆内接四方形的计算公式:①圆(D)求四方形对边(S面) S=0.7071D 即直径×0.7071②四方对边(S面)求圆(D) D =1.414S 即对边×1.414九、冷镦工序的四方对边与对角的计算公式①外四方对边(S)求对角(e) e=1.4s 即对边(s)×1.4参数十、六方体体积的计算公式① s20.866×H/m/k 即对边×对边×0.866×高或厚度十一、圆台(圆锥)体的体积计算公式0.262H(D2+d2+D×d)即0.262×高度×(大头直径×大头直径+小头直径×小头直径+大头直径×小头直径)十二、球缺体(例如半圆头)的体积计算公式 3.1416h2(R-h/3) 即3.1416×高度×高度×(半径－高度÷3)十三、内罗纹用丝锥的加工尺寸计算1.丝锥大径D0的计算公式D0=D＋(0.866025P/8)×(0.5~1.3)即丝锥大径罗纹基本尺寸+0.866025螺距÷8×0.5至1.3 注:0.5至1.3的多少选择应根据螺距的大小来确认,螺距值越大则应采取小一点系数,反之,螺距值越小而相应采取大一点系数2.丝锥中径(D2)的计算公式: D2=(3×0.866025P)/8即丝锥中径=3×0.866025×螺距÷83.丝锥小径(D1)的计算公式: D1=(5×0.866025P)/8即丝锥小径=5×0.866025×螺距÷8 十四、各种形状冷镦成型用料长度计算已知:圆的体积公式是直径×直径×0.7854×长度或半径×半径×3.1416×长度即d2×0.7854×L或R2×3.1416×L 计算时将需要用料的体积X÷直径÷直径÷0.7854或X÷半径÷半径÷3.1416即为投料的长度列式=X/(3.1416R2)或X/0.7854d2 式中的X暗示需要用料体积数值 L暗示实际投料的长度数值 R/d 暗示实际投料的半径或直径十五、滚齿轮机滚齿轮的挂轮计算a. 滚齿轮主轴定数24b. 滚齿轮挂轮计算是依照将数据分解即同时扩展或缩小其等分不变来实现的 B1和b2示意图为复合变速,b3和b4示意图为直接变速c. 主轴参数24的分解c1直接分解可为2×12=24; 3×8=24; 4×6=24 c2扩展倍数后分解: 如扩展5倍24×5=120那末120便可分解为20×6; 3×40; 4×30; 6×20 如扩展8倍24×8=192那末192就分解为2×91; 91×2; 48×4; 4×48; 3×64; 64×3; 8×24; 24×8; 32×6; 6×32在扩展倍数时应将加工零件的齿数同时扩展到直至以便于分解为止;d. 演算事例分解d.1设加工零件为15齿时的计算列式:24/15同时扩展10倍后240/150;分解同时清除公倍数3得(3×80)/(3×50)=80/50此时可采取b.4示意图在中间装一任意介轮即在①处装80齿数齿轮②处装50齿数齿轮d.2设加工零件为77齿时的计算列式:24/77同时扩展90倍后2160/6930;分解(40×54)/(70/99)此时可采取b.1示意图的装配齿轮,思索到齿轮时的装配方便,1和3数可任意调换,2 和4也可任意调换但1与2或4及3与2或4位置不适调换反之4与1或3及2与1或3同不克不及调换d.3设加工零件为32齿时的计算列式: 24/32 同时扩展5倍后120/160;分解为（4×30）/（4×40）同时清除公倍数4后得30/40此时可采取b.3示意图在中间装任意介轮即在①处装30齿轮②处装40齿轮数齿轮 d.4设加工零件为13齿时的计算列式: 24/13同时扩展100倍后2400/1300;分解力(30×80)/(20×65)此时可采取 b.2示意图停止装配,注:为什么2400时分解为30×80也可分解40×60,此时应看装配后齿轮的互相吻合而定,只要好吻合即可,本齿轮齿数也可将2400分解为20×120即可同6.4的示意图装配,。
螺栓设计计算公式
( 3 78)
N 1Ty
T r1
2 2 x y i i i 1 i 1 n n
T x1
2 2 x y i i i 1 i 1 n n
( 3 79)
由此可得螺栓1的强度验算公式为:
摩擦型连接：
承压型连接：
N
N
2 1Tx
N 1Ty N 1F
N 1Ty N 1F
i 1
( 3 86)
四、高强度螺栓群在拉力和剪力共同作用下的连接计算
V V
1 2 3 4
N
N
V作用下 N作用下
单个螺栓所受的剪力：
V Nv n
单个螺栓所受的拉力：
N Nt n
所以：
Ⅰ、对于高强度螺栓摩擦型连接应满足：
Nt N
b t
Nv N
b v
1
Ⅱ、对于高强度螺栓承压型连接应满足：
b v
N
b t
0.8 P
V
1 2 3 4
V
N1 N2 y1 N3 N4 y2 中 和 轴 N作用下 V作用下
N M
N M=N·e
M作用下
2、采用高强度螺栓承压型连接时 单个螺栓所受的剪力：
N v1
单个螺栓所受的最大拉力： N t 1
螺栓的强度计算公式：
N v1 Nb v N t1 Nb t
M=Ve
Nv Nt 1 Nb Nb v t
2
2
( 3 59)
Nv N
b c
( 3 60)
高强度螺栓连接计算
高强度螺栓的工作性能及单栓承载力 按受力特征的不同高强度螺栓分为两类：
螺栓设计和计算
式中：
-1tc
——螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限，MPa ，
-1tc
值见表
——试件的材料特性，即循环应力中平均应力的折算系数，对于碳素钢， =0.1—0.2，对于合金钢， =0.2—0.3；
——拉压疲劳强度综合影响系数，如忽略加工方法的影响，则 Kσ=kσ/ σ，Kσ 此处 为有效应力集中系数，见表 S ——安全系数。
或
（5-24）
图:受横向载荷的螺栓组联接 式中： f——接合面间的摩擦系数，见下表； i——接合面数（图中，i=2）；
Ks——防滑系数，Ks=1.1～1.3。 由式（5-24）求得预紧力 Qp，然后按式（5-14）校核螺栓的强度。
联接接合面间的摩擦系数 被联接件 钢或铸铁零件 接合面的表面状态 干燥的加工表面 摩擦系数 f 0．10-0.16 0．06-0．10 0．30-0．35 0．35-0．40 0．45-0．55 0．40-0．45
图 1 凸台与沉头座的应用 的应用
图 2 斜面垫圈
2. 螺栓组联接的受力分析 1)．受横向载荷的螺栓组联接 2)．受转矩的螺栓组联接 3).受轴向载荷的螺栓组联接 4)．受倾覆力矩的螺栓组联接 进行螺栓组联接受力分析的目的是，根据联接的结构和受载情况，求出受力最大的 螺栓及其所受的力，以便进行螺栓联接的强度计算。 为了简化计算，在分析螺栓组联接的受力时，假设所有螺栓的材料，直径，长度和 预紧力均相同；螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合；受载后联接接合面仍保持为平 面。下面针对几种典型的受载情况，分别加以讨论。 1)受横向载荷的螺栓组联接 图所示为一由四个螺栓组成的受横向载荷的螺栓组联接。横向载荷的作用线与螺栓轴线垂 直，并通过螺栓组的对称中心。当采用螺栓杆与孔壁间留有间隙的普通螺栓联接时（图 a）。 靠联接预紧后在接合面间产生的摩擦力来抵抗横向载荷； 当采用铰制孔用螺栓联接时 （图 b） ， 靠螺栓杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷。 虽然两者的传力方式不同， 但计算时可近似地认为，
六角螺栓重量计算公式
六角螺栓重量计算公式在机械制造和装配领域中，六角螺栓是一种常见的紧固件。
正确地计算螺栓的重量对于工程设计和材料选择非常重要。
本文将介绍如何使用六角螺栓重量计算公式来准确计算螺栓的重量。
一、螺栓的重要参数在进行重量计算之前，我们首先需要了解螺栓的重要参数。
六角螺栓通常由螺纹部分和螺栓头部分组成。
常见的参数包括螺纹直径、螺纹长度、螺纹规格、螺栓头直径和螺栓头高度等。
二、六角螺栓重量计算公式根据六角螺栓的参数，我们可以使用以下公式来计算螺栓的重量：重量（g）= （0.00617 * 材料密度 * 螺纹长度* π * 螺纹直径²）+ （0.00617 * 材料密度 * 螺栓头体积）其中，0.00617是一个常数，材料密度通常以g/cm³为单位，π是一个常数，螺纹直径和螺栓头直径以毫米为单位，螺纹长度以毫米为单位。
三、计算实例为了更好地理解六角螺栓重量计算公式的应用，我们来看一个实际的计算实例。
假设我们有一颗六角螺栓，螺纹直径为10mm，螺纹长度为25mm，螺栓头直径为15mm，螺栓头高度为8mm。
材料密度我们取铁的密度7.8g/cm³。
我们需要计算螺纹部分的重量。
根据公式，螺纹部分的重量为：重量（螺纹部分）= （0.00617 * 7.8 * 25 * π * 10²）g接下来，我们计算螺栓头部分的重量。
根据公式，螺栓头部分的重量为：重量（螺栓头部分）= （0.00617 * 7.8 * π * 15² * 8）g将螺纹部分和螺栓头部分的重量相加，即可得到整颗六角螺栓的重量。
四、注意事项在进行六角螺栓重量计算时，需要注意以下事项：1. 材料密度的单位必须与其他参数保持一致，通常为g/cm³；2. 螺纹直径和螺栓头直径的单位通常为毫米；3. 螺纹长度和螺栓头高度的单位通常为毫米；4. 公式中的常数0.00617是根据单位换算得到的，不需要手动计算。
螺栓的有效底径计算公式
螺栓的有效底径计算公式
De = d 0.64952 P.
其中，De表示螺栓的有效底径，d表示螺栓的公称直径，P表示螺距。
这个公式是根据ISO标准推导出来的，适用于常见的螺纹类型，如普通螺纹和粗牙螺纹。
这个公式的推导过程涉及到螺纹的几何特性和力学原理，通过对螺纹的剖面和受力分析可以得出这个计算公式。
另外，对于特殊类型的螺纹，如细牙螺纹或特殊剖面的螺纹，可能需要使用其他的计算公式来计算有效底径。
在工程实践中，还需要考虑螺栓的材料特性、受力情况以及安全系数等因素，综合考虑来确定螺栓的合适尺寸。
总之，螺栓的有效底径计算公式是工程设计中重要的一部分，通过合适的公式可以准确计算螺栓的尺寸，保证螺栓在使用过程中能够承受设计要求的载荷，确保结构的安全可靠性。
螺栓扭矩与压力的计算公式(一)
螺栓扭矩与压力的计算公式(一)
螺栓扭矩与压力的计算公式
1. 螺栓扭矩的计算公式
螺栓扭矩是指在给定的预紧力下，用于固定螺栓的扭矩大小。
常用的螺栓扭矩计算公式如下：
•公式1：螺栓扭矩（T） = 预紧力（F）× 螺栓杆径（d）× 摩擦系数（μ）
其中，预紧力是施加在螺栓上的力，螺栓杆径是螺栓的直径，摩擦系数表示螺栓连接处的摩擦情况。
例子1：假设螺栓的预紧力为1000N，螺栓杆径为10mm，摩擦系数为，则螺栓的扭矩计算公式如下：
T = 1000N × 10mm × = 1500 N·mm
2. 螺栓压力的计算公式
螺栓压力是指施加在螺栓连接处的压力大小，常用的螺栓压力计算公式如下：
•公式2：螺栓压力（P） = 预紧力（F） / 螺栓截面积（A）其中，预紧力是施加在螺栓上的力，螺栓截面积是螺栓横截面的面积。
例子2：假设螺栓的预紧力为1000N，螺栓截面积为20 mm²，则螺栓的压力计算公式如下：
P = 1000N / 20 mm² = 50 N/mm²
结论
以上介绍了螺栓扭矩与压力的计算公式及相应的例子说明。
对于设计、安装或维修螺栓连接的工程师和技术人员来说，了解和掌握这些计算公式是非常重要的，可以帮助他们确保螺栓连接的稳定性和安全性。
螺栓重量计算公式
螺栓重量计算公式螺栓是一种常见的螺纹连接件，用于把不同的物体连接在一起，是工程设计中非常重要的材料，许多机械设备和机构都离不开螺栓的支撑。
螺栓通常是圆柱形，由两个平行的圆柱形头和一个螺纹部分组成，可以用来将两个板材紧密连接在一起。
螺栓的重量计算公式同样非常重要，可以用来准确确定螺栓的重量，从而保证在进行螺栓连接时，螺栓是符合要求的。
计算螺栓重量的公式很简单。
首先，必须确定螺栓的材质、形状和尺寸，以及在连接的两个板材上使用的孔径。
使用下面的公式计算螺栓重量：螺栓重量（W）=r2t（π为圆周率，r为螺栓中央柱半径，t为螺栓柱厚度）螺栓重量的计算公式不仅可以准确确定螺栓的重量，还可以经由它了解螺栓的强度。
当螺栓材质和尺寸发生变化，螺栓重量也会发生变化，螺栓的强度也会受到影响。
另外，螺栓重量也可以反应出某一项工程建设所需支撑材料的数量和重量，从而帮助评估工程建设成本。
此外，螺栓重量的计算公式还可以用于估算螺栓在工作时所受的拉力力矩和扭矩力矩，从而计算出所需要的连接力。
根据计算出的连接力，可以选择合适的螺栓材料和尺寸，以实现质量可靠的连接效果。
此外，螺栓重量也可以用于判断其使用环境的温度是否过高。
如果螺栓重量大于额定原来的重量，说明温度过高，应采取措施降低工作温度。
为了使螺栓能够牢固地连接，需要定期检测螺栓的重量，以确保它们在安全范围内。
总之，螺栓的重量计算公式是一项非常重要的工具，可以用来准确确定螺栓的重量和强度，帮助估算建设成本，以及改善螺栓的连接效果，使其更加牢固、可靠。
只要正确使用螺栓重量计算公式，就可以改善螺栓的使用效果，为工程建设带来更加安全可靠的连接效果。
螺栓有效截面积计算公式
螺栓有效截面积计算公式
螺栓有效截面积的计算公式取决于所使用的模型。
在单剪模型中，螺栓有效截面积的计算公式为：Ae=π/4(d0²-d²)，其中，Ae为单个标准螺栓的有效截面积，d0为螺栓的锥台直径，d为螺栓的实际直径。
在单剪模型中，螺栓的有效截面积主要受到宽度方向的限制。
在双剪模型中，螺栓有效截面积的计算公式为：Ae=2π/4(d0²-d²)，其中，Ae为单个标准螺栓的有效截面积，d0为螺栓的锥台直径，d为螺栓的实际直径。
在双剪模型中，螺栓的有效截面积主要受到剪切面积的限制。
以上内容仅供参考，建议查阅螺栓相关书籍或咨询专业人士获取更准确的信息。
螺栓结构设计计算公式与实例
松螺栓连接紧螺栓连接1、受横向工作载荷（1）当普通螺栓联结承受横向载荷时，由于预紧力的作用，将在接合面间产生摩擦力来抵抗工作载荷（如图），这时螺栓仅承受预紧力的作用，而且预紧力不受工作载荷的影响，在联结承受工作载荷后仍保持不变。
预紧力F0的大小，根据接合面不产生滑移的条件确定。
假设为保证接合面不产生滑移所需要的预紧力为F0，则结合面间的摩擦力与横向外载荷平衡的条件是：（2）螺栓除受预紧力的拉伸而产生拉伸应力外，还受拧紧螺纹时，因螺纹摩擦力矩而产生的扭转切应力，使螺栓处于拉伸与扭转的复合应力状态下。
因此在进行强度计算时，应综合考虑拉伸应力和扭转切应力的作用。
螺栓危险截面的拉伸应力为:预紧螺栓时由螺纹力矩T 产生的扭转剪切应力： 1.3：系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算法2、受轴向工作载荷松螺栓连接装配时螺母不需拧紧，故在承受工作载荷之前螺栓不受力。
这种连接应用范围有限，主要用于拉杆、起重吊钩等连接方面。
螺栓所受拉力=工作载荷d1：螺栓小径F：螺栓总拉力[σ]：许用拉应力σs：螺栓屈服强度S S ：安全系数，一般取1.2-1.7z.f.F0≥KF z：结合面数目f－结合面的摩擦系数，K－防滑系数，K＝1.1-1.3F —横向载荷σs：螺栓屈服强度S S ：安全系数，一般取1.2-1.7受轴向工作载荷时,螺栓所受的总拉力：F2 = F1+ FF2 : 总拉力F1 : 残余预紧力F:工作载荷16/311d T πτ=][41σπF d ≥[]S ss σσ=[]S s s σσ=MPad F ca ][4/3.13.1212σπσσ≤==3、铰制孔螺栓（螺栓承受剪切力）螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压；在连接接合面处，螺栓杆则受剪切。
因此，应分别按挤压及剪切强度条件计算。
外六角螺栓计算公式
外六角螺栓计算公式
外六角螺栓的计算公式如下：
1. 杆钮直径（D）：螺栓的直径，包括螺纹部分和六角钮部分
的最大直径。
2. 螺纹直径（d）：螺栓的螺纹直径，用于计算螺纹部分的拉力。
3. 螺纹间距（p）：螺栓螺纹的间距，用于计算螺纹部分的拉力。
4. 六角钮宽度（S）：六角钮的宽度，用于计算六角钮承受的
剪力。
根据这些参数，可以计算外六角螺栓的以下力学性能：
1. 最小截面面积（As,min）：承受拉力的最小有效截面面积。
As,min = π * (D - 0.9448 * p)^2 / 4
2. 最大截面面积（As,max）：承受拉力的最大有效截面面积。
As,max = π * D^2 / 4
3. 螺纹截面面积（A)：螺纹部分的有效截面面积。
A = π * (d - 0.9743 * p)^2 / 4
4. 螺纹部分的拉力（T)：螺纹部分承受的拉力。
T = A * σt
其中，σt是螺纹材料的抗拉强度。
5. 六角钮承受的剪力（V)：六角钮承受的剪力。
V = S * τ
其中，τ是六角钮材料的抗剪强度。
以上公式可以根据具体材料和尺寸参数进行计算，从而评估外六角螺栓的力学性能。
请注意，在实际应用中，还需要考虑其他因素，如预紧力和安全系数等。
螺纹大径、中径、小径计算公式-螺栓中经计算公式
紧固件生产中应用得相关计算公式一、60°牙型得外螺纹中径计算及公差(国标GB 1９７/196)a、中径基本尺寸计算: 螺纹中径得基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:ｄ/D-Ｐ×0。
6495例:外螺纹M8螺纹中径得计算８－１.25×0、６495=8-０.８119≈7.18８b、常用得6h外螺纹中径公差(以螺距为基准) 上限值为”0”下限值为P０、8－0、095 P1。
00—０、１1２P1、25-0。
1１8 P1、５—0、132 P1。
75—０。
150 P2、０—0、1６P2、5－0.17 上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-ｈes－Td2即中径基本尺寸-偏差－公差Ｍ8得6h级中径公差值:上限值7。
１88下限值:7。
188-0、118=7、0７C常用得6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准) P 0.8０—０、0２４P 1.0０－0、02６P １.25－０、028 P１。
5-0、032 P1.75－0、0３４Ｐ2－0、038P2.5-0。
0４2 上限值计算公式ｄ2-gｅs即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-gｅs-Tｄ２即基本尺寸—偏差-公差例M8得６g级中径公差值:上限值7。
188—0.028=7、16 下限值:７。
18８-０。
02８-0.1１8＝7。
04２注:①以上得螺纹公差就是以粗牙为准,对细牙得螺纹公差相应有些变化,但均只就是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出。
②螺纹得光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求得精度与螺纹加工设备得挤压力得不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大０、04—0。
08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司得M8外螺纹6g级得螺纹光杆坯径实在7。
08—７.13即在此范围。
③考虑到生产过程得需要外螺纹在实际生产得未进行热处理与表面处理得中径控制下限应尽量保持在６h级为准二、６0°内螺纹中径计算及公差(GB1９7 /1９６)a。
螺栓设计计算公式
普通螺栓抗剪连接
N/2
N
N/2
破坏形式
（1）螺栓杆被剪坏 N 栓杆较细而板件较厚时 （2）孔壁的挤压破坏 栓杆较粗而板件较薄时 （3）板件被拉断 N 截面削弱过多时 以上破坏形式予以计算解决。
N
N
（4）板件端部被剪坏(拉豁) 端矩过小时；端矩不应小于2dO N N
这 两 种 破 坏 构 造 解 决
当l1 60d 0时： 0.7
N n b N min
2、普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算 e F F
1
N1F
y
1 N 1Tx
F T
r1
N1T
x
N1Ty
T
N1 F F n
★F作用下每个螺栓受力：
N1Tx T y1
x y
i 1 2 i i 1
n
n
2 i
N1Ty
T x1
承压型高强度螺栓—受力特征与普通螺栓类似。
摩擦型高强度螺栓抗剪连接单栓承载力
N 0.9n f P
b v
(3 63)
式中：0.9—抗力分项系数γR的倒 数(γR=1.111); nf—传力摩擦面数目; μ--摩擦面抗滑移系数; P—预拉力设计值.
承压型高强度螺栓抗剪连接单栓抗剪承载力
nv—剪切面数目； d—螺栓杆直径； fvb、fcb—螺栓抗剪和承压强度设计值； ∑t—连接接头一侧承压构件总厚度的较小值。
普通螺栓群抗剪连接计算
1、普通螺栓群轴心力作用下抗剪计算
N
l1
N/2 N/2
当l1 15d 0时： 1
l1 当 15d 0 l1 60d 0时： 1.1 150d 0
螺栓计算——精选推荐
一、一般机械用螺栓连接的许用应力表2 尺寸系数二、松连接螺栓的强度计算一般机械用松连接螺栓，其螺纹部分的强度条件为：需要的计算直径为：式中： Q —螺栓的总拉力，此情况下是其工作拉力，N ；A c —螺栓螺纹部分的计算面积，（mm 2）； d c —螺纹部分的计算直径(mm)；d c =（d 2 + d 1 – H/6）/2≈d －0.94P ；其中： d 2和d 1 为螺纹的小径和大径，（mm ）,H 为螺纹牙理论高度，（mm ）, P 为螺纹螺距，（mm ）。
[σ]—松连接螺栓的许用拉应力，MPa 。
三、紧连接螺栓的强度计算1、只受预紧力的螺栓一般结构形式的螺栓螺母连接，螺栓除受预紧力外还受拧紧力矩的作用，综合考虑拉应力σ和扭转剪应力τ＝0.5σ，根据第四强度理论，可得螺纹部[]σπ≤=24c c d QA F[]σπQd c 4≥分的强度条件为：()[]στσσσσ2222330513+≈+≈≤..换算后得：[]4132⨯≤Q d cPπσ 螺栓需要的计算直径：[]d Q c P≥⨯413.πσ式中： Q P —螺栓的预紧力，N ；[σ]—静载紧连接螺栓的许用拉应力（按表1），MPa 。
当螺栓材料为低塑性材料时，如30CrMnSi 等，宜采用根据莫尔理论的强度条件：()()[]121121422-+++≤νσνστσ 式中：ν＝σSL /σSY ，对于一般塑性材料，ν＝1。
σSL 和σSY 分别是材料的拉伸、压缩屈服极限，MPa 。
2、受预紧力和静工作拉力的螺栓为保证连接的可靠性和充分发挥螺栓连接的潜力，螺栓的预紧应力σp 应在小于0.8σs 的条件下取较高值，对一般机械，σp ＝（0.5～0.7）σs 螺栓需要的预紧力：F C C C Q Q mb mP P ++'=螺栓总拉力：Q= Q p ’+F或表示为：Q Q C C C F P bb m=++ 式中： Q p —螺栓需要的预紧力，N ；Q p ’—被连接件中剩余预紧力（ 承受工作拉力后，被连接 件中剩余预紧力 Q p ’的推荐值见表5），N ； F —螺栓的工作拉力，N ；C b 、C m ─分别为螺栓和被连接件的拉、压刚度，均为定值。
《机械设计》第九版 公式大全
第五章螺纹连接和螺旋传动受拉螺栓连接1、受轴向力FΣ每个螺栓所受轴向工作载荷：zFF/∑=z：螺栓数目；F：每个螺栓所受工作载荷2、受横向力FΣ每个螺栓预紧力：fizFKF s∑>f：接合面摩擦系数；i：接合面对数；sK：防滑系数；z：螺栓数目3、受旋转力矩T每个螺栓所受预紧力：∑=≥niisrfTKF10sK：防滑系数；f：摩擦系数；4、受翻转力矩M螺栓受最大工作载荷：≥zMLF maxmax5、受横向力FΣ每个螺栓所受工作剪力：F==ii1螺栓连接强度计算松螺栓连接：]σπσ≤=421d只受预紧力的紧螺栓连接：[]σπσ≤=43.121dF受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接：受轴向静载荷：[]σπσ≤=43.1212dF受轴向动载荷：[]pmbba dFCCCσπσ≤∙+=212受剪力的铰制孔用螺栓连接剪力：螺栓的剪切强度条件：[]σπτ≤=4/2dF螺栓与孔壁挤压强度：[]pp LdFσσ≤=min螺纹连接的许用应力许用拉应力：[]S Sσσ=许用切应力：[]τστSS=许用挤压应力： 钢：[]PS P S σσ=铸铁：[]PB P S σσ=S σ：螺纹连接件的屈服极限；B σ：螺纹连接件的强度极限；p S S S ⋅⋅τ：安全系数第六章 键、花键、无键连接和销连接普通平键强度条件：[]p p kldT σσ≤⨯=3102 导向平键连接和滑键连接的强度条件：p kldT p ≤⨯=3102T ：传递的转矩，N.mkl ：键的工作长度，d ：轴的直径，mmMPa静连接强度条件：[]p mp zhld T σϕσ≤⨯=3102动连接强度条件：[]p zhld T p m≤⨯=ϕ3102ϕ：载荷分配不均系数，与齿数多少有关，一般取8.0~7.0=ϕ，齿数多时取偏小值z ：花键齿数l ：齿的工作长度，mm h ：齿侧面工作高度，C dD h 22--=，C 倒角尺寸m d ：花键的平均直径，矩形花键2dD d m +=，渐开线花键1d d m =，1d 为分度圆直径，mm[]pσ：花键许用挤压应力，MPa[]p ：花键许用压力，MPa第八章 带传动1、带传动受力分析的基本公式2001F F F F -=-201eF F F +=1F ：紧边接力，N ； N ； e F ：有效拉力，N ； αf eec F ：临界摩擦力，N ； αf F ：临界有效拉力，N ； f ：摩擦系数，N ； α：带在轮上的包角，rad 3、带的应力分析 紧边拉应力：A F 11=σ 松边拉应力：AF 22=σ 离心拉应力：Aqv A F e c 2==σ带绕过带轮产生的弯曲应力：db d hE=σA ：带的横剖面面积，mm 2； q ：带的单位长度质量，kg/m ；v ：带速，m/s ； E ：带的弹性模量，N/mm2； h ：带的厚度，mm ； d d ：带轮基准直径，mm带的最大应力发生在紧边绕入小带轮之处：b c σσσσ++=1max第十章 齿轮传动直齿轮 圆周力：1112d T F t = αcos 1t n F =向力：βtan t a F F = 法向力直齿轮齿根弯曲疲劳强度校核公式：[]F Sa Fa t F F bmY Y Y F K σσε≥=1设计计算公式[]32112F SaFa d F Y Y z Y T K m σφε∙≥ Fa Y ：齿形系数；Sa Y 应力校正系数； F K 弯曲疲劳强度计算载荷系数，βF Fa v A F K K K K K =εY 弯曲疲劳计算的重合度系数直齿圆柱齿轮齿面疲劳接触强度计算[]H Z H d H H T Z Z uu d T K σφσε≤±∙=12311 设计计算公式321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛∙±∙≥HE H d H Z Z Z u u T K d σφε斜齿轮齿根弯曲疲劳强度校核公式[]F n d Sa Fa F F Z m Y Y Y Y T K σφβσβε≤=21321cos 2设计计算公式[]32121cos 2F SaFa d F n Y Y z Y T K m σφββ⋅≥锥齿轮轮齿受力分析 圆周力112m t d T F =径向力211cos tan a t r F F F ==δα 轴向力211cos tan r t a F F F ==δα 法向载荷αcos tn F F =齿根弯曲疲劳强度校核计算公式()[]F R R SaFa F F u zm Y Y T K σφφσ≤+-=15.01221321设计计算公式()[]32212115.01F SaFa R R F Y Y u zT K m σφφ∙+-≥齿面接触疲劳强度校核计算公式()[]H R R H EH H ud T K Z Z σφφσ≤-=31215.014 设计计算公式[]()321215.014u T K Z Z d RR H HEH φφσ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥ 第十一章 蜗杆传动 蜗杆圆周力11212d T F F a t ==]H K ：载荷系数，v A K K K K β=，A K 使用系数，βK 齿向载荷分布系数，v K 动载系数[]H H σσ/：分别为蜗轮齿面的接触应力和许用接触应力，MPa蜗轮齿根弯曲疲劳强度校核公式[]F Fa F Y Y md d KT σσβ≤=221253.1 设计公式[]βσY Y z KT d m Fa F 221253.1≥F σ：蜗轮齿根弯曲应力，MPa2Fa Y ：蜗轮齿形系数[]F σ：蜗轮的许用弯曲应力，MPa第十二章滑动轴承一、不完全液体润滑径向滑动轴承计算在设计时，通常已知轴承所受的径向载荷F<N>，轴颈转速n<r/min>，轴颈直径d<mm>，进行以下验算： 1、验算轴承平均压力p<MPa>MPa pv 许用值MPa.m/s[]v ：许用滑动速度，m/s二、不完全液体润滑止推滑动轴承的计算在设计止推轴承时，通常已知轴承所受轴向载荷Fa ，轴颈转速n ，轴颈直径2d 和轴承孔直径1d 以及轴环数目z ，处于混合润滑状态下的止推轴承需校核p 和pv 。
螺栓螺母用量计算公式
螺栓螺母用量计算公式在机械制造中，螺栓螺母是常用的连接元件，用于连接各种零部件和构件。
在实际生产中，需要根据设计要求和使用环境来计算螺栓螺母的用量，以确保连接的牢固和可靠。
本文将介绍螺栓螺母用量的计算公式及其应用。
一、螺栓螺母用量计算公式。
螺栓螺母的用量计算是根据连接的零部件数量和连接方式来确定的。
一般来说，螺栓螺母的用量可以通过以下公式来计算：螺栓用量 =（连接零部件的数量×每个零部件所需的螺栓数量）×（1+连接方式的系数）。
螺母用量 = 螺栓用量。
其中，连接零部件的数量是指需要连接的零部件的总数量；每个零部件所需的螺栓数量是指每个零部件所需要的螺栓数量，一般由设计要求确定；连接方式的系数是指不同连接方式下的螺栓用量修正系数，一般由经验或标准规定。
二、螺栓螺母用量计算实例。
为了更好地理解螺栓螺母用量的计算方法，我们举一个实际的例子来说明。
假设有一个装配工艺，需要连接10个零部件，每个零部件需要4颗螺栓来连接。
连接方式的系数为1.2。
那么螺栓和螺母的用量计算如下：螺栓用量 =（10×4）×（1+1.2）= 10×4×2.2=88颗。
螺母用量 = 88颗。
通过以上计算，我们可以得出在这个装配工艺中，需要88颗螺栓和88颗螺母来完成连接。
三、螺栓螺母用量计算的注意事项。
在进行螺栓螺母用量计算时，需要注意以下几点：1. 考虑连接方式，不同的连接方式会影响螺栓螺母的用量，需要根据实际情况进行修正。
2. 考虑安全系数，在实际应用中，为了保证连接的安全可靠，通常会在计算结果的基础上增加一定的安全系数。
3. 考虑材料和规格，螺栓螺母的用量计算还需要考虑材料和规格的选择，以确保连接的牢固和可靠。
四、螺栓螺母用量计算的应用。
螺栓螺母用量的计算不仅可以用于生产制造中的装配工艺，还可以用于设备维护和维修中。
通过合理计算螺栓螺母的用量，可以有效地控制材料成本，提高生产效率，保证连接的牢固和可靠。