螺栓聯(lián)接
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-01-18
螺栓聯(lián)接的視頻教程
Optistruct 螺栓預(yù)緊力
Optistruct 螺栓預(yù)緊力 螺栓預(yù)緊力就是在擰螺栓過(guò)程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯(lián)接件之間產(chǎn)生的沿螺栓軸心線方向的預(yù)緊力。對(duì)于一個(gè)特定的螺栓而言，其預(yù)緊力的大小與螺栓的擰緊力矩、螺栓與螺母之間的摩擦力、螺母與被聯(lián)接件之間的摩擦力。 bolt_pre.zip
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螺栓聯(lián)接的實(shí)例教程
螺栓聯(lián)接預(yù)緊力值的選擇準(zhǔn)則
聯(lián)接類型與應(yīng)用場(chǎng)合
預(yù)緊應(yīng)力/屈服點(diǎn)①
受剪的鉸制孔螺栓聯(lián)接
拉伸載荷極小的螺栓聯(lián)接，如地腳螺栓
有因較大應(yīng)力腐蝕而斷裂之危險(xiǎn)的螺栓聯(lián)接
0.10～0.20
有墊片的密封螺栓聯(lián)接
0.35～0.40
沒(méi)有墊片的密封螺栓聯(lián)接，此聯(lián)接承受拉伸載荷，并且必須滿足安全規(guī)范的要求
壓力容器螺栓聯(lián)接預(yù)緊力的上限
0.50～0.60
為避免振動(dòng)松退或疲勞等壓緊力過(guò)小的場(chǎng)合
主要根據(jù)裝配中所用預(yù)緊力控制方式和螺栓是否允許拉力超過(guò)屈服點(diǎn)選擇預(yù)緊力
采用力矩扳手?jǐn)Q緊時(shí)的預(yù)緊力上限
0.7
螺栓強(qiáng)度或拉力在裝配時(shí)可以測(cè)量出的場(chǎng)合
0.85～0.95
鋼結(jié)構(gòu)螺栓聯(lián)接，聯(lián)接依靠摩擦力抵抗橫向外載荷
外載荷預(yù)先準(zhǔn)確知道，并且螺栓允許拉力超過(guò)屈服點(diǎn)，螺栓經(jīng)加工硬化仍有足夠韌性的場(chǎng)合
1.00
① 屈服點(diǎn)系指螺栓材料的屈服點(diǎn)σs。
注：文章來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，供參考。
展開(kāi) 基于MATLAB的螺栓組聯(lián)接的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
徐梓斌, 閔劍青
(浙江樹(shù)人大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心,杭州310015, E2mail: xu_zibin@sina. com)
摘 要:有密封性要求的螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì)在工程中占有非常重要的地位,為了能找到一種簡(jiǎn)便實(shí)用的設(shè)
計(jì)方法,本文研究了基于MATLAB平臺(tái)的螺栓組聯(lián)接可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的新方法。建立了螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)模
型,描述了利用MATLAB優(yōu)化工具箱解決螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì)問(wèn)題的具體方法。通過(guò)實(shí)例計(jì)算,結(jié)果表明該方法
簡(jiǎn)單有效、編程量小,非常適合工程技術(shù)人員使用。
關(guān)鍵詞: 螺栓組聯(lián)接;優(yōu)化設(shè)計(jì);可靠性;MATLAB
基于MATLAB的螺栓組聯(lián)接的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf
展開(kāi) 螺栓聯(lián)接是機(jī)械聯(lián)接中的一種常見(jiàn)方式。在對(duì)機(jī)械裝配體進(jìn)行有限元分析時(shí)，經(jīng)常涉及到螺栓聯(lián)接的分析問(wèn)題。
那么如何對(duì)螺栓聯(lián)接進(jìn)行分析呢？方法很多，這主要取決于問(wèn)題本身的性質(zhì)及分析的目的。
本文以單個(gè)螺栓聯(lián)接分析為例，說(shuō)明如何在ANSYS經(jīng)典界面中進(jìn)行有預(yù)緊的螺栓聯(lián)接分析。之所以選擇經(jīng)典界面，是為了清晰地說(shuō)明ANSYS進(jìn)行螺栓分析的實(shí)質(zhì)。
雖然在WB中也可以方便的進(jìn)行螺栓預(yù)緊的分析，但是那里只能看到表面現(xiàn)象，而對(duì)于弄清楚其建模的實(shí)質(zhì)幫助不大。
該例子來(lái)自于《ANSYS機(jī)械工程應(yīng)用精華50例》的第47個(gè)例子。【（第三版），高耀東，劉學(xué)杰主編，電子工業(yè)出版社，2011.】，本文主要對(duì)其加強(qiáng)了顯示部分和講解部分，以便用戶能更清晰地理解其分析過(guò)程。
本篇對(duì)于螺栓聯(lián)接使用完整的三維建模方式，第二篇使用簡(jiǎn)化建模方式。
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【問(wèn)題描述】
一個(gè)連接結(jié)構(gòu)由上連接板，下連接板，一個(gè)螺栓，一個(gè)螺母構(gòu)成。如下圖所示。該圖只繪制了整個(gè)連接的四分之一，因?yàn)閷?duì)稱的緣故，只分析四分之一就足夠。
該聯(lián)接很簡(jiǎn)單，就是一個(gè)螺栓加上一個(gè)螺母把上下兩塊連接板固定在一起。
現(xiàn)在給螺栓施加5000N的預(yù)緊力，然后施加1000N的工作載荷，要求施加該預(yù)緊力及施加工作載荷后，螺栓中的應(yīng)力分布狀態(tài)，以及兩塊連接板的應(yīng)力狀態(tài)。
【問(wèn)題分析】
1. 幾何建模。由于問(wèn)題簡(jiǎn)單，直接在ANSYS中進(jìn)行建模，對(duì)于螺栓分成四個(gè)空心圓柱體，而螺母是一個(gè)空心圓柱體（藍(lán)色），它們之間均使用粘接的方式進(jìn)行連接。
2. 預(yù)緊力的施加。首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)預(yù)緊截面，并對(duì)此截面劃分網(wǎng)格，從而生成預(yù)緊單元。
展開(kāi) 在一些重載場(chǎng)合，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)螺栓把墊圈壓碎的情況，然后就想選用高強(qiáng)度墊圈，但是螺栓聯(lián)接副必須選用相適用等級(jí)的螺栓、螺母和墊圈，這條原則是必須遵守的。
一、高強(qiáng)墊圈選用 平墊圈的作用一是增加支撐面積，防止損傷零件表而；二是結(jié)構(gòu)要求（如長(zhǎng)孔），便于聯(lián)接。因此，在高強(qiáng)螺栓大預(yù)緊力聯(lián)接中有時(shí)為了防止承壓面的破壞，在聯(lián)接中使用平墊圈。
在《GB/T 1230鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈》彈墊中，它的應(yīng)用參照《GB/T 3632-2008鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接副》，屬于結(jié)構(gòu)鋼用螺栓聯(lián)接副標(biāo)準(zhǔn)之一，只用12mm-30mm幾種規(guī)格，標(biāo)準(zhǔn)明確適用范圍是“本標(biāo)準(zhǔn)適用于GB/T 1228《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓》配套使用的鋼結(jié)構(gòu)摩擦型高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接副”，應(yīng)該更適用于建筑、橋梁行業(yè)。
還有一種《GB/T 18230.5-2000 栓接結(jié)構(gòu)用平墊圈 淬火并回火》，是一種大六角螺栓聯(lián)接副用墊圈，也有自己相適用的螺栓、螺母。
至于JB/ZQ 4080，屬于機(jī)械部重型標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已經(jīng)不太實(shí)用了，此處不考慮。
展開(kāi) 問(wèn)題描述
螺栓聯(lián)接的一對(duì)帶頸對(duì)焊法蘭承受內(nèi)壓1MPa，遠(yuǎn)端載荷500N以及軸向拉2389N，試對(duì)該法蘭聯(lián)接進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析。（本例目的在于不同建模方式的螺栓聯(lián)接模擬對(duì)比，暫不考慮法蘭的強(qiáng)度校核及墊片的密封性能。）
分別采用五種不同的螺栓聯(lián)接方式模擬：
（1）無(wú)螺栓、綁定接觸；
（2）無(wú)螺栓、梁連接；
（3）線體梁螺栓；
（4）實(shí)體螺栓（無(wú)螺紋）；
（5）實(shí)體螺栓（有螺紋）。
由于模型及載荷對(duì)稱，因此分析模型取一半，螺栓聯(lián)接分別采用3D實(shí)體模型及采用體-體梁聯(lián)接模型，法蘭一段接管延伸足夠長(zhǎng)度（大于2.5√RT），假設(shè)支架固定在接管端，螺栓預(yù)緊力為25kN。
方法1：無(wú)螺栓、綁定接觸
無(wú)螺栓、綁定接觸是最簡(jiǎn)單的方法，在連接組件的接觸面之間定義綁定接觸，這個(gè)簡(jiǎn)化方式會(huì)使結(jié)構(gòu)過(guò)于剛性，且無(wú)法得到每個(gè)螺栓的載荷。
從圖2、圖3可以看出法蘭端部側(cè)彎變形最大，為0.0816mm；接管端部應(yīng)力最大為22.8MPa。同時(shí)可以使用Contact Tool查看法蘭接觸壓力，如圖4所示。接觸壓力顯示彎曲一側(cè)壓緊為正壓力1.13MPa，另一側(cè)負(fù)壓力為-3.1MPa，表示此處接觸面會(huì)分離。
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方法:2：無(wú)螺栓、梁連接
本模型中，梁連接是唯一將法蘭連接在一起的，螺栓承受所有載荷，結(jié)果通常更保守，后續(xù)手工計(jì)算確定螺栓是否失效。在接觸設(shè)置中添加梁連接，輸入等效圓柱梁半徑，參考位置為兩連接法蘭外端面，其影響范圍由彈球區(qū)域控制。
可以得到法蘭端部側(cè)彎變形增加到0.092mm，接管端部應(yīng)力強(qiáng)度最大值為22.813MPa。同時(shí)可以采用Beam Probe得到梁的軸向力、剪切力、扭矩和彎矩。
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展開(kāi) 
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螺栓聯(lián)接的最新內(nèi)容
⑥拆導(dǎo)軌與座圈和閥體的聯(lián)接螺栓，拆導(dǎo)軌。
⑦拆座圈與閥體的連接螺栓，取出座圈。
⑧拆閥桿與活塞桿的聯(lián)接螺栓，抽出閥桿朝閥體方向。
⑨拆出填料，檢查支撐套。
組裝順序按上述解體步驟相反的程序進(jìn)行。
主要零部件的檢修：
①閥板主要檢查磨損情況，閥板因受煙氣直接沖刷，在閥板圓弧處可能有沖損。
2.凸緣聯(lián)軸器
凸緣聯(lián)軸器（亦稱法蘭聯(lián)軸器）是利用螺栓聯(lián)接兩凸緣盤式半聯(lián)軸器，兩個(gè)半聯(lián)軸器分別用鍵與兩軸聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)兩軸連接，傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本較低，工作可靠，裝拆、維護(hù)均較方便，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，能保證兩軸具有較高的對(duì)中精度，一般常用于載荷平穩(wěn)，高速或傳動(dòng)精度要求較高的軸系傳動(dòng)。
外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
蝸桿傳動(dòng)
圓柱蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
圓柱蝸桿傳動(dòng)主要參數(shù)搭配推薦表
錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
滾動(dòng)軸承
連接件工具
連接件質(zhì)量計(jì)算
螺栓及板厚設(shè)計(jì)
螺栓聯(lián)接
三、齒輪箱螺栓采用VDI2230理論計(jì)算結(jié)果
如下圖為高鐵鼓形齒聯(lián)軸器法蘭聯(lián)接螺栓。
經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到結(jié)果如下：
或者說(shuō)是螺紋牙抗剪切的
安全系數(shù)為1.25
擰緊力矩需要65 Nm.
所以，對(duì)螺栓聯(lián)接的力學(xué)原理進(jìn)行深入分析非常有必要，而且是進(jìn)行可靠的螺栓聯(lián)接設(shè)計(jì)的唯一途徑。本文就是針對(duì)螺栓進(jìn)行深入的分析，用通俗易懂的方式，化繁為簡(jiǎn)的手段，從各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際發(fā)生的問(wèn)題引入，再概覽全局，然后深入各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，窮究物理，格物致知。
二、VDI 2230 不是標(biāo)準(zhǔn)而是設(shè)計(jì)導(dǎo)則
人類對(duì)螺栓的使用歷史悠久，早在古羅馬事情就有應(yīng)用。
，聯(lián)接螺栓或松或斷，造成振動(dòng)器整體摔下來(lái)的重大設(shè)備事故，為此必須對(duì)振動(dòng)器的聯(lián)接螺栓強(qiáng)度進(jìn)行校核。
1.彈性套柱銷聯(lián)軸器（標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB4323-2002)
A.結(jié)構(gòu)：在結(jié)構(gòu)上與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有橡膠彈性套的注銷代替了聯(lián)接螺栓；
B.原理：利用彈性套的彈性變形來(lái)補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移；
C.特點(diǎn)：彈性套柱銷連軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。
2．提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施
答：（1）降低螺栓總拉伸載荷Fa的變化范圍：
a，為了減小螺栓剛度，可減螺栓光桿部分直徑或采用空心螺桿，也可增加螺桿長(zhǎng)度，
b，被聯(lián)接件本身的剛度較大，但被鏈接間的接合面因需要密封而采用軟墊片時(shí)將降低其剛度，采用金屬薄墊片或采用O形密封圈作為密封元件，則仍可保持被連接件原來(lái)的剛度值。
2．提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施
答：（1）降低螺栓總拉伸載荷Fa的變化范圍：
a，為了減小螺栓剛度，可減螺栓光桿部分直徑或采用空心螺桿，也可增加螺桿長(zhǎng)度，
b，被聯(lián)接件本身的剛度較大，但被鏈接間的接合面因需要密封而采用軟墊片時(shí)將降低其剛度，采用金屬薄墊片或采用O形密封圈作為密封元件，則仍可保持被連接件原來(lái)的剛度值。
f 鍍鋅碳素鋼管不允許用加熱法調(diào)直
g 管段調(diào)直時(shí)不允許損壞管段
二、 管道法蘭連接 (需要拆卸、與設(shè)備閥門等連接)
2.1 凡管段與管段采用法蘭盤聯(lián)接或管段與法蘭閥門連接者, 必須按照設(shè)計(jì)要求和工作壓力 選用標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤
2.2 法蘭盤的 聯(lián)接螺栓直徑、長(zhǎng)度應(yīng)符合規(guī)范要求,緊固法蘭盤螺栓時(shí)要對(duì)稱擰緊,緊固 好的螺栓外露絲扣應(yīng)為 2-3扣,不宜大于螺栓直徑的二分之一
2.3
