《机械设计基础》7 螺纹连接
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➢螺栓的布 置应使螺栓 的受力合理
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
➢螺栓的布置应有合理的间距、边距
扳手空间尺寸
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
➢同一组螺栓联接中各螺栓的直径和材料均应相同。分布在 同一圆周上的螺栓应取4、6、8等偶数，便于分度。
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
第7章 螺纹联接
§7.1 螺纹联接的基本知识 §7.2 螺纹联接的预紧与防松 §7.3 单个螺栓联接的强度计算 §7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析 §7.5 提高螺栓联接强度的措施 §7.6 螺旋传动
引言
联接概述
由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很 多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为：
KfT f (r1 r2 ... rz)
KfT
z
f ri
i 1
式中: r1 、r2、... rz：
各螺栓中心至螺栓组形心O的距离
Kf —可靠性系数 f —接合面间摩擦系数
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
（2）采用绞制孔用螺栓连接时，忽略接合面上的摩擦力，外加力矩T靠螺栓 所受剪力对底板旋转中心的力矩之和来平衡。
B a 100 4 100 400Mpa
7.3 单个螺栓联接的强度计算
3. 螺纹联接件的许用应力
表7.4 螺栓联接的许用应力
表7.5 紧螺栓联接的安全系数（不控制预紧力时）
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
一、螺栓组联接的结构设计
➢要设计成 轴对称的几 何形状。
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
F FQ z
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
4、普通螺栓组承受倾翻力矩
M作用在x-x平面内，机座在M作 用下绕O-O转动。 机座刚性较大，变形后与基础的 接触面仍为平面。
受力分析表
螺栓
接合面
左侧 右侧 螺栓 螺栓
左侧
右侧
预紧 状态
拉F0
拉F0 压 F0
FS
F0
k1
k1 k2
F
为使工作载荷作用后，联接结合
面间有残余预紧力F0'存在，要求螺
栓联接的预紧力F0为：
F0
F0'
(1
k1
k1 k2
)F
k1 为螺栓的相对刚度系数
k1 k2
k1－螺栓的刚度系数；
k2－连接件的刚度系数
（螺栓的相对刚度系数）
k1越小，k2越大， k1 k1 k2
arctan S arctan nP
d2
d2
牙型角α－螺纹轴截面内，牙型两侧边的夹角。
牙型斜角β－螺纹轴截面内，牙型侧边与横截面的夹角。
7.1 螺纹联接的基本知识
三、常用螺纹的特点及应用
普通螺纹 管螺纹 矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
。
7.1 螺纹联接的基本知识
四、螺纹联接的基本类型
强度条件:
1.3F
d12 / 4
[ ]
设计公式:
d1
4 1.3F
[ ]
式中FS为螺栓受载后所受ຫໍສະໝຸດ Baidu轴向总拉力(N)。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
FS为螺栓受载后所受的轴
向总拉力(N),通过受载前
对螺栓的预紧，和受载后 螺栓轴向拉力的分析,可知
FS= F0'+F
式中F0'为残余预紧力，为保证联接的紧密性，应使 F0' ＞0
1 、受横向载荷R的螺栓组连接
（1） 普通螺栓连接
fF0mz K f FRS
F0
K f FRS fmz
式中： f —接合面间摩擦系数
m —接合面数
Kf —考虑摩擦系数不稳定及靠摩擦传力有时不可靠而引入的 可靠性系数
一般Kf =1.1~1.3
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
(2) 用绞制孔螺栓连接 单个螺栓受力
FR
FRS z
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
2、受旋转力矩 T 的螺栓组连接
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
（1）采用普通螺栓连接时，靠预紧后在接合面上各螺栓处摩擦力对 形心的力矩之和平衡外加力矩T。
fF0r1 fF0r2 .... fF0rz K f T
F0
d1
4F
[ ]
式中[s]为松联接螺栓的许用拉应力 （MPa）,查表
d1计算出后,再按标准查选螺纹的公称直径d。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
2.紧螺栓联接
(1) 只受预紧力的紧螺栓联接 螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的符合应力状态。 螺栓危险界面上的拉伸应力为
F0
d12
4
螺栓危险界面上的扭转剪切应力为
T1
d13
F0 tan( v ) d2 / 2 d13
16
16
7.3 单个螺栓联接的强度计算
对于常用的单线、三角形螺纹的普通螺栓，取fv=tan v=0.15，简化 处理的=0.5，根据第四理论，可求出当量应力e为
e 2 3 2 2 3(0.5 )2 1.3
8FR
此结构，要使联接不发生滑动，螺栓要承受8倍于横向外载荷的预紧力。 结构笨重、不经济。因此横向外载荷较大时，可采用以下措施：
①采用减载装置： a)减载销 b)减载套筒 c)减载键
②采用铰制孔用螺栓
7.3 单个螺栓联接的强度计算
(3) 承受轴向静载荷的紧螺栓联接
➢受力特点
载荷方向与螺栓轴向一致,螺栓 受载前需预紧,受载前后受力不同.螺 栓内部危险截面上同样既有拉应力, 又有扭转剪应力.
一般根据联接的性质确定F0'的大小。
•对于有密封要求的联接：
F0' =(1.5~1.8)F；
•对于一般联接，工作载荷稳定时： F0' =(0.2~0.6)F；
•工作载荷不稳定时：
F0' =(0.6~1.0)F；
•对于地脚螺栓联接：
F0' ≥F；
7.3 单个螺栓联接的强度计算
螺栓所受总拉力FS也可表示为
三角螺纹用于联接，其他牙型用于传动，多线螺纹传动效率高。
2、螺纹自锁的条件为 三角螺纹满足自锁条件
v
7.2 螺纹联接的预紧和防松
一、螺纹联接的预紧
一般螺纹联接在装配的时候都必须拧紧，使联接在承受工作载荷之前，
预先受到力的作用，这个预加的作用力称为预紧力F0。
预紧目的：以增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。
联接的类型：
可拆联接
联接
过盈联接
不可拆联接
螺纹联接
键联接、花键联接、销联接
弹性环联接等
铆接 焊接 粘接
（介于两者之间）
7.1 螺纹联接的基本知识
一、螺纹的类型
螺纹分为内螺纹和外螺纹，二者共同组成螺纹副用于联接 和传动。
左旋螺纹和右旋螺纹 单线螺纹和多线螺纹
螺纹的牙型
三角形
主要用于联接
矩形 梯形 锯齿形
[ p ]－螺栓与孔壁中较弱材料的许用挤压应力
7.3 单个螺栓联接的强度计算
三、螺纹联接件的材料与许用应力 1.螺纹联接件的材料
一般螺纹联接件常用材料为低碳钢和中碳钢，如Q215、 Q235、15、35、45等
受冲击、振动和变载荷作用的螺栓可用合金钢，如15Cr、 40Cr、30CrMnSi、15CrVB等
➢避免螺 栓承受偏 心载荷
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
避免螺栓承受偏心载荷的措施
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
二、螺栓组联接的受力分析
➢ 螺栓组受力分析的目的是，根据螺栓组联接的结构和受载况， 求出受载最大的螺栓及其受力。受力分析是在作如下假设条件下 进行的，即：
➢同组中的各螺栓都受相同的预紧力。 ➢螺栓组的对称中心与被联接结合面的形心重合。
1.螺栓联接
7.1 螺纹联接的基本知识
2.双头螺柱联接
3. 螺钉联接
7.1 螺纹联接的基本知识
7.1 螺纹联接的基本知识
4. 紧定螺钉联接
7.1 螺纹联接的基本知识
五、标准螺纹联接件
1.螺栓、螺 柱、螺钉联 接件
7.1 螺纹联接的基本知识
2.紧定螺钉、 螺母
3.垫圈
7.1 螺纹联接的基本知识
例 ： 螺 栓 材 料 性 能 等 级 3.6
B a 100 3 100 300Mpa s a b 10 3 6 10 180Mpa b、螺母的性能等级：
4，5，6，8，9，10，12
螺母性能等级表示可与该螺母相配最高性能等级螺栓抗拉强度的1/100
例 ： 螺 母 材 料 性 能 等 4级， 相 配 螺 栓 最 高 抗 拉 度 强 为
➢被联接件为刚体,联接结合面为刚性平面。
➢螺栓的变形在弹性范围内。
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
➢螺栓组受力可划分为4种典型情况： ➢受横向载荷的螺栓组联接 ➢受旋转力矩的螺栓组联接 ➢受轴向载荷的螺栓组联接 ➢受翻转力矩的螺栓组联接
➢各种复杂受力情况都可看作以上四种情况的不同组合。
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
变形协调条件： FRi FRmax
ri
rmax
FSi
FS maxri rmax
z
力矩平衡条件： FRiri T
i 1
FR max
Trmax
z
ri2
i 1
（距回转中心最远螺栓受力最大）
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
3、受轴向载荷Q的螺栓组连接
设定有z个螺栓 则：单个螺栓受外力
7.1 螺纹联接的基本知识
六、螺旋机构的效率与自锁
1、螺旋机构的效率
tan tan( v )
v －当量摩擦角 fv－当量摩擦系数
v arctan fv fv f / cos
arctan S arctan nP
d2
d2
故λ增大，φv减小，传动效率提高。
螺纹联接放松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。
常用的防松方法: 摩擦防松 •弹簧垫圈 机械防松: •开口销 其他防松
•对顶螺母 •带翅垫片
•尼龙圈锁紧螺母 •止动垫片
7.3 单个螺栓联接的强度计算
单个螺栓联接的强度计算是螺纹联接设计的基础。
根据联接的的工作情况，可将螺栓按受力形式分为受拉螺 栓和受剪螺栓，两者失效形式是不同的。
多用于传动
7.1 螺纹联接的基本知识
二、螺纹的主要参数
大径d－公称直径（查标准）。 小径d1－计算直径（强度计算）。 中径d2－几何直径（几何计算）。 螺距P－相邻螺牙对应点间轴向距离。 导程S－同一螺线相邻螺牙对应点间
轴向距离 S=nP（n--线数）。 升角ψ－螺旋线的切线与垂直于螺纹
轴线的平面间的夹角。
其它对螺纹有特殊要求（如防腐、耐高温）时，应选择有特 殊性能的材料。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
2.螺栓、螺母材料性能等级 a、螺栓材料性能等级：
3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9
螺 栓 性 能 等 级 含 义 ：a.b B . s 10 100 B
对于一般联接，可凭经验来控制预紧力F0的大小，但对于重要的联接 就要严格控制其预紧力。
拧紧时扳手力矩为
T=T1+T2=KF0d
式中K为拧紧力矩系数,可查表 一般也可取为0.2。
预紧力控制方法： ⑴采用测力矩扳手 ⑵采用定力矩扳手 ⑶测螺栓伸长量
7.2 螺纹联接的预紧和防松
二、螺纹联接的防松
联接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、震动或变载 荷的作用下容易产生松脱现象。
fF0mz K f FR
F0
K f FR fmz
式中： f —接合面间摩擦系数 ； m —接合面数；
Kf —考虑摩擦系数不稳定及靠摩擦传力有时不可靠而引入的 可靠性系数。一般Kf =1.1~1.3
7.3 单个螺栓联接的强度计算
当f=0.15、Kf=1.2、m=1时，可得
F0
1.2FR 0.15 1
设计准则：针对具体的失效形式，通过对螺栓的相应部位 进行相应强度条件的设计计算（或强度校核）。
螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径d1，然后按照标准选 定螺纹的公称直径（大径）d等。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
一、受拉螺栓联接－普通螺栓联接
1.松螺栓联接
强度条件：
F A
F
d12
[ ]
设计公式： 4
越小，总拉力FS越小。—其值可根据垫片材料选取。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
二、受剪切螺栓联接－铰制孔用螺栓联接
受力特点：螺栓受载前后不 需预紧，横向载荷靠螺栓杆与螺 栓孔壁之间的相互挤压传递。
➢挤压强度条件
p
FR
ds
[ p ]
➢剪切强度条件
FR
m
d
2 s
/4
[ ]
[ ] －螺栓材料的许用切应力
因此，强度条件为： e 1.3 [ ]
即
1.3F0
d12
[ ]
4
设计公式为
d1
4 1.3F0
[ ]
7.3 单个螺栓联接的强度计算
(2)受横向外载荷的紧螺栓联接
➢受力特点 载荷与螺栓轴向垂直，靠被联接
件间的摩擦力传递。螺栓受载前需预 紧,受载前后受力相同。
➢螺栓预紧力
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
➢螺栓的布置应有合理的间距、边距
扳手空间尺寸
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
➢同一组螺栓联接中各螺栓的直径和材料均应相同。分布在 同一圆周上的螺栓应取4、6、8等偶数，便于分度。
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
第7章 螺纹联接
§7.1 螺纹联接的基本知识 §7.2 螺纹联接的预紧与防松 §7.3 单个螺栓联接的强度计算 §7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析 §7.5 提高螺栓联接强度的措施 §7.6 螺旋传动
引言
联接概述
由于使用、结构、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很 多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为：
KfT f (r1 r2 ... rz)
KfT
z
f ri
i 1
式中: r1 、r2、... rz：
各螺栓中心至螺栓组形心O的距离
Kf —可靠性系数 f —接合面间摩擦系数
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
（2）采用绞制孔用螺栓连接时，忽略接合面上的摩擦力，外加力矩T靠螺栓 所受剪力对底板旋转中心的力矩之和来平衡。
B a 100 4 100 400Mpa
7.3 单个螺栓联接的强度计算
3. 螺纹联接件的许用应力
表7.4 螺栓联接的许用应力
表7.5 紧螺栓联接的安全系数（不控制预紧力时）
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
一、螺栓组联接的结构设计
➢要设计成 轴对称的几 何形状。
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
F FQ z
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
4、普通螺栓组承受倾翻力矩
M作用在x-x平面内，机座在M作 用下绕O-O转动。 机座刚性较大，变形后与基础的 接触面仍为平面。
受力分析表
螺栓
接合面
左侧 右侧 螺栓 螺栓
左侧
右侧
预紧 状态
拉F0
拉F0 压 F0
FS
F0
k1
k1 k2
F
为使工作载荷作用后，联接结合
面间有残余预紧力F0'存在，要求螺
栓联接的预紧力F0为：
F0
F0'
(1
k1
k1 k2
)F
k1 为螺栓的相对刚度系数
k1 k2
k1－螺栓的刚度系数；
k2－连接件的刚度系数
（螺栓的相对刚度系数）
k1越小，k2越大， k1 k1 k2
arctan S arctan nP
d2
d2
牙型角α－螺纹轴截面内，牙型两侧边的夹角。
牙型斜角β－螺纹轴截面内，牙型侧边与横截面的夹角。
7.1 螺纹联接的基本知识
三、常用螺纹的特点及应用
普通螺纹 管螺纹 矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
。
7.1 螺纹联接的基本知识
四、螺纹联接的基本类型
强度条件:
1.3F
d12 / 4
[ ]
设计公式:
d1
4 1.3F
[ ]
式中FS为螺栓受载后所受ຫໍສະໝຸດ Baidu轴向总拉力(N)。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
FS为螺栓受载后所受的轴
向总拉力(N),通过受载前
对螺栓的预紧，和受载后 螺栓轴向拉力的分析,可知
FS= F0'+F
式中F0'为残余预紧力，为保证联接的紧密性，应使 F0' ＞0
1 、受横向载荷R的螺栓组连接
（1） 普通螺栓连接
fF0mz K f FRS
F0
K f FRS fmz
式中： f —接合面间摩擦系数
m —接合面数
Kf —考虑摩擦系数不稳定及靠摩擦传力有时不可靠而引入的 可靠性系数
一般Kf =1.1~1.3
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
(2) 用绞制孔螺栓连接 单个螺栓受力
FR
FRS z
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
2、受旋转力矩 T 的螺栓组连接
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
（1）采用普通螺栓连接时，靠预紧后在接合面上各螺栓处摩擦力对 形心的力矩之和平衡外加力矩T。
fF0r1 fF0r2 .... fF0rz K f T
F0
d1
4F
[ ]
式中[s]为松联接螺栓的许用拉应力 （MPa）,查表
d1计算出后,再按标准查选螺纹的公称直径d。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
2.紧螺栓联接
(1) 只受预紧力的紧螺栓联接 螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的符合应力状态。 螺栓危险界面上的拉伸应力为
F0
d12
4
螺栓危险界面上的扭转剪切应力为
T1
d13
F0 tan( v ) d2 / 2 d13
16
16
7.3 单个螺栓联接的强度计算
对于常用的单线、三角形螺纹的普通螺栓，取fv=tan v=0.15，简化 处理的=0.5，根据第四理论，可求出当量应力e为
e 2 3 2 2 3(0.5 )2 1.3
8FR
此结构，要使联接不发生滑动，螺栓要承受8倍于横向外载荷的预紧力。 结构笨重、不经济。因此横向外载荷较大时，可采用以下措施：
①采用减载装置： a)减载销 b)减载套筒 c)减载键
②采用铰制孔用螺栓
7.3 单个螺栓联接的强度计算
(3) 承受轴向静载荷的紧螺栓联接
➢受力特点
载荷方向与螺栓轴向一致,螺栓 受载前需预紧,受载前后受力不同.螺 栓内部危险截面上同样既有拉应力, 又有扭转剪应力.
一般根据联接的性质确定F0'的大小。
•对于有密封要求的联接：
F0' =(1.5~1.8)F；
•对于一般联接，工作载荷稳定时： F0' =(0.2~0.6)F；
•工作载荷不稳定时：
F0' =(0.6~1.0)F；
•对于地脚螺栓联接：
F0' ≥F；
7.3 单个螺栓联接的强度计算
螺栓所受总拉力FS也可表示为
三角螺纹用于联接，其他牙型用于传动，多线螺纹传动效率高。
2、螺纹自锁的条件为 三角螺纹满足自锁条件
v
7.2 螺纹联接的预紧和防松
一、螺纹联接的预紧
一般螺纹联接在装配的时候都必须拧紧，使联接在承受工作载荷之前，
预先受到力的作用，这个预加的作用力称为预紧力F0。
预紧目的：以增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。
联接的类型：
可拆联接
联接
过盈联接
不可拆联接
螺纹联接
键联接、花键联接、销联接
弹性环联接等
铆接 焊接 粘接
（介于两者之间）
7.1 螺纹联接的基本知识
一、螺纹的类型
螺纹分为内螺纹和外螺纹，二者共同组成螺纹副用于联接 和传动。
左旋螺纹和右旋螺纹 单线螺纹和多线螺纹
螺纹的牙型
三角形
主要用于联接
矩形 梯形 锯齿形
[ p ]－螺栓与孔壁中较弱材料的许用挤压应力
7.3 单个螺栓联接的强度计算
三、螺纹联接件的材料与许用应力 1.螺纹联接件的材料
一般螺纹联接件常用材料为低碳钢和中碳钢，如Q215、 Q235、15、35、45等
受冲击、振动和变载荷作用的螺栓可用合金钢，如15Cr、 40Cr、30CrMnSi、15CrVB等
➢避免螺 栓承受偏 心载荷
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
避免螺栓承受偏心载荷的措施
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
二、螺栓组联接的受力分析
➢ 螺栓组受力分析的目的是，根据螺栓组联接的结构和受载况， 求出受载最大的螺栓及其受力。受力分析是在作如下假设条件下 进行的，即：
➢同组中的各螺栓都受相同的预紧力。 ➢螺栓组的对称中心与被联接结合面的形心重合。
1.螺栓联接
7.1 螺纹联接的基本知识
2.双头螺柱联接
3. 螺钉联接
7.1 螺纹联接的基本知识
7.1 螺纹联接的基本知识
4. 紧定螺钉联接
7.1 螺纹联接的基本知识
五、标准螺纹联接件
1.螺栓、螺 柱、螺钉联 接件
7.1 螺纹联接的基本知识
2.紧定螺钉、 螺母
3.垫圈
7.1 螺纹联接的基本知识
例 ： 螺 栓 材 料 性 能 等 级 3.6
B a 100 3 100 300Mpa s a b 10 3 6 10 180Mpa b、螺母的性能等级：
4，5，6，8，9，10，12
螺母性能等级表示可与该螺母相配最高性能等级螺栓抗拉强度的1/100
例 ： 螺 母 材 料 性 能 等 4级， 相 配 螺 栓 最 高 抗 拉 度 强 为
➢被联接件为刚体,联接结合面为刚性平面。
➢螺栓的变形在弹性范围内。
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
➢螺栓组受力可划分为4种典型情况： ➢受横向载荷的螺栓组联接 ➢受旋转力矩的螺栓组联接 ➢受轴向载荷的螺栓组联接 ➢受翻转力矩的螺栓组联接
➢各种复杂受力情况都可看作以上四种情况的不同组合。
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
变形协调条件： FRi FRmax
ri
rmax
FSi
FS maxri rmax
z
力矩平衡条件： FRiri T
i 1
FR max
Trmax
z
ri2
i 1
（距回转中心最远螺栓受力最大）
7.4 螺栓组联接的设计计算与实例分析
3、受轴向载荷Q的螺栓组连接
设定有z个螺栓 则：单个螺栓受外力
7.1 螺纹联接的基本知识
六、螺旋机构的效率与自锁
1、螺旋机构的效率
tan tan( v )
v －当量摩擦角 fv－当量摩擦系数
v arctan fv fv f / cos
arctan S arctan nP
d2
d2
故λ增大，φv减小，传动效率提高。
螺纹联接放松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。
常用的防松方法: 摩擦防松 •弹簧垫圈 机械防松: •开口销 其他防松
•对顶螺母 •带翅垫片
•尼龙圈锁紧螺母 •止动垫片
7.3 单个螺栓联接的强度计算
单个螺栓联接的强度计算是螺纹联接设计的基础。
根据联接的的工作情况，可将螺栓按受力形式分为受拉螺 栓和受剪螺栓，两者失效形式是不同的。
多用于传动
7.1 螺纹联接的基本知识
二、螺纹的主要参数
大径d－公称直径（查标准）。 小径d1－计算直径（强度计算）。 中径d2－几何直径（几何计算）。 螺距P－相邻螺牙对应点间轴向距离。 导程S－同一螺线相邻螺牙对应点间
轴向距离 S=nP（n--线数）。 升角ψ－螺旋线的切线与垂直于螺纹
轴线的平面间的夹角。
其它对螺纹有特殊要求（如防腐、耐高温）时，应选择有特 殊性能的材料。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
2.螺栓、螺母材料性能等级 a、螺栓材料性能等级：
3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9
螺 栓 性 能 等 级 含 义 ：a.b B . s 10 100 B
对于一般联接，可凭经验来控制预紧力F0的大小，但对于重要的联接 就要严格控制其预紧力。
拧紧时扳手力矩为
T=T1+T2=KF0d
式中K为拧紧力矩系数,可查表 一般也可取为0.2。
预紧力控制方法： ⑴采用测力矩扳手 ⑵采用定力矩扳手 ⑶测螺栓伸长量
7.2 螺纹联接的预紧和防松
二、螺纹联接的防松
联接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、震动或变载 荷的作用下容易产生松脱现象。
fF0mz K f FR
F0
K f FR fmz
式中： f —接合面间摩擦系数 ； m —接合面数；
Kf —考虑摩擦系数不稳定及靠摩擦传力有时不可靠而引入的 可靠性系数。一般Kf =1.1~1.3
7.3 单个螺栓联接的强度计算
当f=0.15、Kf=1.2、m=1时，可得
F0
1.2FR 0.15 1
设计准则：针对具体的失效形式，通过对螺栓的相应部位 进行相应强度条件的设计计算（或强度校核）。
螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径d1，然后按照标准选 定螺纹的公称直径（大径）d等。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
一、受拉螺栓联接－普通螺栓联接
1.松螺栓联接
强度条件：
F A
F
d12
[ ]
设计公式： 4
越小，总拉力FS越小。—其值可根据垫片材料选取。
7.3 单个螺栓联接的强度计算
二、受剪切螺栓联接－铰制孔用螺栓联接
受力特点：螺栓受载前后不 需预紧，横向载荷靠螺栓杆与螺 栓孔壁之间的相互挤压传递。
➢挤压强度条件
p
FR
ds
[ p ]
➢剪切强度条件
FR
m
d
2 s
/4
[ ]
[ ] －螺栓材料的许用切应力
因此，强度条件为： e 1.3 [ ]
即
1.3F0
d12
[ ]
4
设计公式为
d1
4 1.3F0
[ ]
7.3 单个螺栓联接的强度计算
(2)受横向外载荷的紧螺栓联接
➢受力特点 载荷与螺栓轴向垂直，靠被联接
件间的摩擦力传递。螺栓受载前需预 紧,受载前后受力相同。
➢螺栓预紧力