單個螺栓連接的強度計算根據連接的工作情況，可将螺栓按受力形式分為受拉螺栓和受剪螺栓，兩者失效形式不同。設計準則是針對具體的失效形式通過對螺栓相應部位進行相應強度條件的設計計算或強度校核面提出的。螺栓的其他部位及螺母、墊圈等的尺寸，一般可從手冊中查出，不必進行強度計算。

螺栓連接的計算主要是确定螺紋小徑d1，然後按标準選定螺紋的大徑d及螺距P等。

一、受拉螺栓連接

靜載荷下的螺栓連接主要失效形式為螺紋部分的塑性變形和斷裂。一般為了簡化計算，取螺紋的小徑d1為危險截面的直徑，其強度計算方法按工作情況可分為：松螺栓連接與緊螺栓連接。

1、松螺栓連接在承受工作載荷前，螺栓不受力。例如起重機的吊鈎，見下圖。

2、緊螺栓連接。

a、隻受預緊力的緊螺栓連接

b、承受橫向外載荷的緊螺栓連接

c、承受軸向靜載荷的緊螺栓連接，例如壓力容器的緊螺栓連接及氣缸端蓋的緊螺栓連接等。這種受力形式的緊螺栓連接應用最廣，也是最重要的一種螺栓連接形式。

二、受剪螺栓連接。這種裝配時螺栓杆與孔壁間采用過渡配合、無間隙，螺母不必擰的很緊。多為鉸制孔螺栓，這種連接應分别按擠壓及剪切強度條件進行計算。

其擠壓強度條件為：

其剪切強度條件為：

本文以實例的方法主要講解下受拉螺栓的計算方法。例題選自《機械設計基礎》。

例題1、起重滑輪松螺栓連接如下圖所示。已知作用在螺栓上的工作載荷F=50KN，螺栓材料為Q235，試确定螺栓直徑。

解：已知螺栓材料為Q235，其材質為碳素結構鋼，"Q"為屈服強度的字母縮寫，故σs=235MPa，安全系數S=1.2--1.7，取安全系數S=1.4。則許用應力[σ]=σs/S=235/1.4=167.86MPa，又已知F=50KN=50000N

依據公式

可得d1≥19.47mm，查手冊後選擇M24螺栓。（注意d1為小徑）

例題2、某氣缸的蒸汽壓強p=1.5MPa，氣缸内徑D=200mm。氣缸與氣缸蓋采用螺栓連接（如下圖），螺栓分布圓直徑D0=300mm。為保證緊密性要求，螺栓間距不得大于80mm，試設計此氣缸蓋的螺栓組連接。

解：1、确定工作載荷F。

由F=pS=pπD*D/4得F=1.5x3.1415x200x200/4=47124N

2、确定螺栓個數z。

由螺栓間距不得大于80mm得t=πD0/z≤80，則z≥11.78，取z=12。

3、确定單個螺栓工作載荷f。

由f=F/z=47124/12=3927N。

4、确定單個螺栓總拉力F∑。

由F∑=f F'（F'為殘餘預緊力，對于壓力容器、氣缸等有緊密性要求的螺栓連接可取F'=（1.5-1.8）f）取F'=1.8f得F∑=f 1.8f=2.8f=2.8*3927=10995.6N。

5、确定螺栓的公稱直徑d。

取螺栓機械性能等級為4.8級，其抗拉強度為400MPa，其屈服強度為320MPa。假定螺栓公稱直徑d=16mm。不控制預緊力緊螺栓安全系數取S=3，則許用應力[σ]=σs/S=320/3=106.67MPa。緊螺栓連接由公式

（FS為單個螺栓總拉力F∑）

得d1≥13.1mm，查手冊可知M16螺栓滿足性能要求。

由例題2可知螺栓組的連接設計時，首先要确定螺栓組的連接結構，即選定螺栓的數目和布置形式、确定螺栓連接的結構尺寸等。在确定螺栓尺寸時，對于不重要的連接或有成熟實例的連接，可以采用類比法。但對于主要的連接，則就根據連接的結構和受力情況，找出受力最大的螺栓及其所受的載荷，然後應用單個螺栓連接的強度計算方法進行螺栓的設計或校核。

特别提出螺栓組受力分析時做了如下假設。第一、螺栓組内的各個螺栓受到的預緊力都一樣；第二、螺栓組中心與連接面形心重合；第三、受載後連接接合面仍保持為平面；第四、螺栓的變形在彈性範圍内；第五、被連接件為剛體。

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