VDI_2230高强度螺栓连接的系统计算-中文版(10)

高强度螺栓连接的系统计算

10基于上述假设， 弯曲回弹力Z P β可以通过转动惯量Bers I 大致确定：

Bers

P K Z P I E l ⋅≈β （3/14） 因此，所知道的计算附加螺栓载荷的关系可以规定如下：

A Bers P K sym Z P S Bers P K

sym Z P SA F I E l s I E l a s n F ⋅⋅⋅++⋅⋅

⋅+⋅=2δδδ （3/15） n 对于假设的同轴夹紧例子的载荷系数

sym s 侧面对称被紧固件的轴到螺栓轴的距离

a 从侧面对称被紧固件的轴到力作用点的距离。在这种情况下， a > 0

3.2.3 单边开放的连接

根据上述计算近似值，螺栓确定尺寸首先要考虑到夹紧力，以避免在轴的工作载荷A F 压力下连接的单边开放。 如果能够满足避免被紧固件的接合面的单边开放的要求，载荷/变形如图5.3/4所示。

在这种情况下，工作载荷A F 超过了开放载荷Aab F ，这里接合面的单边开放作为偏心轴工作载荷开始的结果。尽管附加螺栓载荷SA F 增加，局部的接合面开放在一定的限制下是被允许的。同时，也可以更好地利用螺栓螺纹的动态力。因此，例如，对于螺栓较小的螺纹直径或者较低的强度等级，也是可以提供的（参照5.4部分）。

3.2.4 横向力的影响

在一般的机械工程中，螺栓连接是通常按照下列方法设计：横向力（工作载荷垂直作用到螺栓轴上）通过静态摩擦传递到预加载的连接接合面上。然而，也有可能是连接元件自身或者其它元件（销子或套管）以有效锁紧方式（剪切/螺栓承压应力连接）来传输横向力。轴向的附加螺栓载荷SA F 通常可以被忽略。（参考5.5.6部分）

如果外部负载的方向改变导致横向剪切，如果螺栓没有固定好，它会通过旋转来自动松动。在配套的螺纹和/或者承压面上的相关运动抵消了自锁，因此连接（在拧紧过程中与负的有用力矩一致）的内部松开力矩将不再与螺纹或承压平面的摩擦运动平衡。

在高的预加载的螺栓连接，通常没有旋转导致的自动松动。如果螺栓有较低的抗弯曲能力，就需要额外的锁紧来保证避免不允许的预加载损失。锁紧可以防止由于旋转而松开，以保证至少80%的装配预紧力能够保持作为残余预紧力。系紧锁紧表示仅仅防止螺纹副彻底失效，例如，残余预紧力可以全部散失（也可参照6.2部分）。

原则上发生在横向负载螺栓连接的埋置量是比只有轴向负载（参照5.4.2.1部分）的连接大。遇到较高预加载带有较高回弹力的螺栓，预加载的损失是由于微弱的松弛。对于有较低回弹力的螺栓，一个附加的弹性中间元件（例如：张紧垫圈）是有必要的，以避免预加载的不允许的损失。这里，需要小心保证锁紧元件不被装配预加载压缩，直到锁紧，而且不再需要提供弹性效果。

4 计算步骤

4.1 概述

分解条件：