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7.3单个螺栓联接的强度计算

    在设计螺纹联接时，首先应由强度计算来确定螺栓直径，然后按标准选用螺栓及其对应的螺母、垫圈等联接件。
    在螺纹联接中，螺栓或螺钉多数是成组使用的，计算时应根据联接所受的载荷和结构的布置情况进行力分析，找出螺栓组中受力最大的螺栓，把螺栓组的强度计算问题简化为受力最大的单个螺栓的强度计算。

7.3.1 受拉螺栓联接

1.松螺栓联接

    这种联接在承受工作载荷以前螺栓不旋紧，即不受力。如图所示的起重吊钩尾部的松螺栓联接。

2. 紧螺栓联接

（1）受横向外载荷的紧螺栓联接

    如图所示的螺栓联接中，螺栓杆与孔之间留有间隙。螺栓预紧后，被联接件之间相应的产生正压力，横向载荷由接触面之间的摩擦力来承受。显然，联接的正常工作条件是被联接件之间不发生相对滑移，即螺栓预紧后，接触面的最大静摩擦力不小于横向载荷。

    fF0m = KfF R    F0 = KfFR/fm

        由此式求出 F0,并将 F0=F代入公式即可。

式中： F0----螺栓预紧力（N);

FR ------单个螺栓所承受的横向载荷（N);

Kf------可靠性系数，通常取Kf=1.1--1.3;

f------接合面摩擦系数,对于铸铁与钢的接合面取f=0.15--0.2,对于钢与钢接合面f=0.1--0.15;

m------摩擦面数。

（2）承受轴向载荷的紧螺栓联接(按钮演示）

    当螺母拧紧后，螺栓受到预紧力F0作用，被联接件接触面则受到与F0大小相同的压力。工作时由于容器内压力p的作用，使螺栓受轴向工作拉力F的作用而进一步伸长，因此被联联接间接触面之间随着这一变化而回松，其压缩力由初始的F0减至F'0。F'0称为残余预紧力或剩余压缩力。为了保证联接的紧密性，应使F'0〉0，其大小由工作情况而定。
    对于有密封要求的联接取F'0=（1.5---1.8)F；一般联接，工作载荷稳定时取F'0=（0.2---0.6）F；工作载荷不稳定时取F'0=（0.6---1.0）F。
    显然，作用于螺栓上的总拉力F∑=F'0+F。将F∑代入公式计算即可。

7.3.2 受剪切螺栓联接

    图示的铰制孔螺栓联接是靠螺栓杆受剪切和挤压来承受横向载荷的。工作时，螺栓在被联接件之间的接合面处受剪切，螺栓杆与被联接件的孔壁相互挤压。因此应分别按剪切和挤压强度计算。这类联接的预紧力不大，计算时可忽略不计。

　

　

    强度条件为：