橫向載荷下普通螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì)方法的討論

　　摘要：普通螺栓聯(lián)接組受橫向載荷的設(shè)計(jì)計(jì)算是工程上普遍遇到的問(wèn)題，文章列舉現(xiàn)有的三種方法，分別指出其不足之處，并且提出一種更為合理的方法，該方法能大大減小螺栓直徑，降低成本。
　　關(guān)鍵詞：普通螺栓；橫向載荷；機(jī)械設(shè)計(jì)
　　在橫向載荷作用下，普通螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)，現(xiàn)有的教科書大多只涉及螺栓組只受橫向力（R）或只承受橫向轉(zhuǎn)矩（T）的情況，而工程上普遍遇到的則是R和T同時(shí)作用的問(wèn)題。
　　
　　一、普通螺栓聯(lián)接的現(xiàn)有三種設(shè)計(jì)計(jì)算方法分析
　　
　?。ㄒ唬┳畲蠛狭Ψ?br/>　　該方法假定各螺栓獨(dú)立作用，先通過(guò)受力分析是找出螺栓組受力最大的螺栓中心接合面上受到的橫向載荷Rmax，然后按接合面間摩擦傳力條件，確定預(yù)緊力。
　　
　　
　　二、一種新的計(jì)算方法的推導(dǎo)
　　
　　根據(jù)前面的分析，較為合理的方法應(yīng)把螺栓組看作一個(gè)整體，建立數(shù)學(xué)模型再進(jìn)行研究，則原力學(xué)模型可簡(jiǎn)化為圖2所示的懸臂梁，其中固定端是靠螺栓組保證的。要使聯(lián)接可靠，即使被聯(lián)接件間既無(wú)相對(duì)移動(dòng)又無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣必須由摩擦力提供一個(gè)約束反力和一個(gè)反力偶與外載荷平衡，如圖2所示。
　　假設(shè)預(yù)緊力為ＱＰ，則被聯(lián)接件接合面處必定同時(shí)產(chǎn)生摩擦力合力和合力矩。此時(shí)能提供的最大摩擦力的合力為
　　
　　由以上分析知，要使螺栓聯(lián)接可靠必須使式（16）和式（18）同時(shí)成立，所以僅須將兩式分別算出的QP取大者即可得所需的預(yù)緊力，然后代入公式（4）可設(shè)計(jì)出螺栓組。
　　這種方法與預(yù)緊力代rl/RIyuv1oPfA8WXijvOTg==數(shù)和法相似，都是對(duì)力和力矩載荷分別計(jì)算，主要區(qū)別在于預(yù)緊力不是求代數(shù)和，而是比較出最大值再計(jì)算，因此被稱為最大預(yù)緊力法。
　　最大預(yù)緊力法是經(jīng)理論推導(dǎo)得出的一種方法，本質(zhì)上就是將螺栓組視為一個(gè)整體，利用力平衡和力矩平衡條件分別計(jì)算所需預(yù)緊力，再將二者比較，取大者代入強(qiáng)度式計(jì)算。按這種方法計(jì)算量小，設(shè)計(jì)的螺栓聯(lián)接組尺寸也較小，有利于節(jié)省資源，該方法理論上可靠，但需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　1、先