螺栓联接的可靠性研究

童辉云 包珺

（武汉长海高新技术有限公司，武汉 430223）

1 引言

螺母和螺栓是最常用的紧固件，它们可以承受很高的工作负荷，并且可以拆卸下来再加以重复利用。因此，螺栓联接具有应用广泛、联接牢固可靠、互换性强的优点。

螺栓联接的可靠性主要取决于两个方面：一是设计要合理可靠；二是装配过程确保联接质量。

2 合理可靠的设计计算

设计时根据受力情况及结构尺寸要求，先进行结构设计，即确定螺栓的布置方式、数量及联接结合面集合形状，然后进行受力分析，找出一组中受力最大的螺栓及其受力大小，进行强度计算［1］。

2.1 结构设计

结构设计时要遵循以下原则：

1）联接结合面的几何形状要合理，如成轴对称的形状；结合面要便于加工；

2）螺栓的位置应靠近结合面边缘，以减少螺栓受力；

3）同一组螺栓的大小和长度应尽量相同；

4）应避免螺栓受附加弯曲载荷；

5）应考虑扳手空间，便于装配操作。

2.2 受力分析及强度计算

受力分析时，假设螺栓为弹性体，其变形在弹性范围内；每个螺栓的预紧力相同；结合面的压强均布；被联接件为刚体；受载后结合面应保持平面接触。因此螺栓的强度计算可以简化为单个螺栓的强度计算。

单个螺栓联接的强度计算是螺栓联接强度计算的基础。对单个螺栓联接而言，其受力的形式不外乎是受轴向力或受横向力［2］。

在轴向力（包括预紧力）的作用下，螺栓杆和螺纹部分可能发生塑性变形甚至断裂，塑性变形是不可恢复的变形［3］；……