導(dǎo)讀：提到螺栓計算，大家首先想到借助于有限元工具進行。但是我認為螺栓計算不能用有限元進行，不但不完整、不精確，而且是根本無法進行。原因如下：我們對螺栓的計算歸納起來就是五大安全系數(shù)和預(yù)緊力或與預(yù)緊矩。如采用有限元法，五大安全系數(shù)有限元最多只能計算出其中三個安全系數(shù)，至于被夾緊件抗滑移的安全系數(shù)和螺紋牙抗縱向剪切的安全系數(shù)有限元是無法計算的。原因是在用有限元法計算螺栓應(yīng)力的時候，都是將螺栓簡化成光桿，而光桿是沒有螺紋牙的，因此就無法計算螺栓的螺紋牙抗剪的安全系數(shù)。
抗滑移的安全系數(shù)同樣無法用有限元法求取。
我們說螺栓為什么需要五大安全系數(shù)呢？是否可以忽略掉幾個安全系數(shù)？
答案是五大安全系數(shù)缺一不可，因為螺栓及其被夾緊件會有五種失效形式。不經(jīng)過計算是無法預(yù)測螺栓會按照哪種形式失效。因此五大安全系數(shù)必須要全面計算、校核。更重要的是，螺栓安全系數(shù)的高低，不僅僅取決于螺栓規(guī)格、強度等級、也不僅僅取決于被夾緊件的設(shè)計和尺寸，還取決于螺栓的利用，即螺栓的預(yù)緊。因此，螺栓的預(yù)緊力或預(yù)緊力矩尤其重要。而在有限元計算中，預(yù)緊力是必須需要我們輸入的。這就造成了待求取的結(jié)果需要作為已知量進行輸入的悖論，因此，利用有限元軟件是無論如何無法進行完整的螺栓計算的。
二、齒輪箱螺栓采用工業(yè)軟件計算結(jié)果
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除了有限元方法，還有一些工業(yè)軟件能夠部分對簡單結(jié)構(gòu)和簡單工況下的
螺栓連接進行計算。
所有適用于計算螺栓的工業(yè)軟件都是基于德國工程師協(xié)會的螺栓設(shè)計計算學科VDI2230開發(fā)的。
但是現(xiàn)有的工業(yè)軟件依然無法取代工程師的分析和理論計算。工業(yè)軟件只能對及其簡單的結(jié)構(gòu)和非常簡單的工況下螺栓連接進行計算。例如：采用現(xiàn)有的工業(yè)軟件計算，螺栓的規(guī)格和等級是需要輸入的。但是這些信息正是我們所需要求取的，是未知量。因此，工業(yè)軟件無法直接求取螺栓規(guī)格和等級等信息。采用工業(yè)軟件計算，載荷引入點系數(shù)n也是需要輸入的。同樣，n值是未知量，需要我們求取的。
采用工業(yè)軟件，被夾緊件的幾何參數(shù)，如DA和DA‘很多情況下是不同的數(shù)值，這個是根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，根據(jù)經(jīng)驗來取值。而工業(yè)軟件無法區(qū)分各種不同的結(jié)構(gòu)。
三、齒輪箱螺栓采用VDI2230理論計算結(jié)果
如下圖為高鐵鼓形齒聯(lián)軸器法蘭聯(lián)接螺栓。
或者說是螺紋牙抗剪切的
安全系數(shù)為1.25
可見，采用VDI2230計算，邏輯清晰，結(jié)果完整，可靠性高。
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VDI2230計算：成本低，結(jié)果一致性高。邏輯性強，可以實驗所有安全系數(shù)和預(yù)緊力矩的全部計算。適用于范圍廣，可以適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)或復(fù)雜工況。既能通過計算獲得的應(yīng)力，也能對應(yīng)力結(jié)果進行評價。
