螺栓连接的计算方法

螺栓有效联接长度计算公式螺栓是一种常用的联接元件，广泛应用于机械设备、建筑结构、汽车制造等领域。

在螺栓联接中，螺栓的有效联接长度是一个重要的参数，它直接影响着联接的强度和稳定性。

因此，正确计算螺栓的有效联接长度对于确保联接的安全性和可靠性至关重要。

螺栓的有效联接长度指的是螺栓在联接中起作用的实际长度，它包括了螺纹部分和非螺纹部分的长度。

在实际的工程设计中，需要根据具体的情况来计算螺栓的有效联接长度，以确保联接的稳固和安全。

螺栓的有效联接长度计算公式如下：L=LT+L0。

其中，L表示螺栓的有效联接长度，LT表示螺栓的螺纹长度，L0表示螺栓的非螺纹长度。

螺栓的螺纹长度可以根据螺栓的标准规格和要求来确定，通常可以在相关的标准规范中找到。

而螺栓的非螺纹长度则需要根据具体的联接情况和要求来计算。

在计算螺栓的非螺纹长度时，需要考虑到以下几个方面的因素：1. 螺栓的受力情况，螺栓在联接中所承受的受力情况会直接影响其非螺纹长度的计算。

如果螺栓需要承受较大的拉力或压力，那么非螺纹长度需要相应地增加，以确保螺栓联接的稳固和安全。

2. 联接件的厚度，联接件的厚度也会影响螺栓的非螺纹长度的计算。

通常情况下，联接件的厚度越大，螺栓的非螺纹长度就需要相应地增加，以确保螺栓能够完全穿透联接件并有足够的长度用于螺纹连接。

3. 螺栓的预紧力，螺栓的预紧力也是计算非螺纹长度的重要因素。

预紧力越大，非螺纹长度就需要相应地增加，以确保螺栓在预紧状态下不会因为拉伸变形而失去其联接功能。

除了以上几个方面的因素外，还需要考虑到螺栓的材质、表面处理和工作环境等因素，以确保螺栓的有效联接长度计算是准确可靠的。

在实际的工程设计中，通常会根据相关的标准规范和经验数据来进行螺栓的有效联接长度计算。

同时，也需要进行一定的实际测试和验证，以确保螺栓的联接能够满足设计要求和工程需要。

总之，螺栓的有效联接长度是螺栓联接中的重要参数，它直接影响着联接的强度和稳定性。

螺栓连接计算公式总结螺栓连接是机械设计中常见的一种连接方式，其主要计算公式可以总结如下：1.螺栓直径与被连接件孔径的配合关系设计有预紧力的螺栓连接，如需要拆卸，则螺栓直径应与被连接件的孔径有一定配合关系。

一般可按下列公式计算：d ≤ D -（1~1. 5）S其中 d为螺栓直径；D为被连接件的孔径；S为配合安全系数，轻型为1.0~1.1，重型为1.1~1.2。

2.螺栓承载能力的计算螺栓的承载能力应按下式计算：N ≤ Ψ·Σmiu·d²/4×[σ]其中 N为螺栓所受的剪切力及拉力之和（N）；Ψ为接头系数，由试验方法确定，一般可取0.6~0.7；Σmiu为各被连接件（钢板）的抗剪面积（对粗制螺栓取miu=mi+0.175mi，其中mi为被连接件（钢板）的重量（kg），对精制螺栓则取miu=mi；d为螺栓直径（m）；[σ]为螺栓材料的许用应力（MPa）。

3.拧紧螺栓所需的轴向力的计算拧紧螺栓所需要施加的轴向力可按下式计算：Fj=π·d·Σmp·d/4×[σ]其中 Fj为拧紧螺栓所需要施加的轴向力（N）；d为螺栓直径（m）；Σmp为各被连接件接触部位的预紧面上的正应力的合力（N/㎡），一般可取Σmp=(0.7~1.0)σs；[σ]为螺栓材料的许用应力（MPa）。

4.装配时的顶紧力的计算装配时的顶紧力可按下式计算：Fk=π·d·(Pmax-Pmin)/[d×(2~3)×(σs-σb)]其中 Fk为装配时的顶紧力（N）；d为螺栓直径（m）；Pmax为预紧时所需的最小顶紧力（N）；Pmin为预紧时所需的最大顶紧力（N）；σs为螺栓材料的屈服极限（MPa）；σb为螺栓材料的强度极限（MPa）。

一般情况下取预紧应力的中间值。

要求装配后获得准确预紧力，最好使顶紧力小于或等于设计计算值。

根据顶紧力乘以相应的保险系数即为需要的拧紧力。

承压型高强螺栓的连接计算
（1）　受剪连接
抗剪：
b v 2v b v )4/(p n f d N ⋅⋅=≤P µv 0.9n 1.3×
抗压：
b c min b c f t d N ⋅Σ⋅=；},{min b c b v b vmin N N N β=
要求：
vmax N ≤b vmin N
其中：
v n ——剪切面数；
d ——螺栓直径；当剪切面在螺纹处时，取螺栓的有效直径； b v f ——螺栓抗剪设计强度；
min t Σ——被连接板中受力一侧的总厚度的较小值； b c f ——螺栓承压设计强度 螺栓的有效直径：t d d e 32413−
=，其中t 是螺距； （2）　螺栓杆轴方向受拉的连接
t N ≤0.8P
（3）　同时承受剪力和杆轴方向拉力的连接
2b t t 2b v v )()(N N N N +≤1 且 v N ≤ 1.2/b c N
其中：t v ,N N ——每个承压型高强螺栓所受剪力和拉力；
b c b t b v ,,N N N ——螺栓的抗剪、抗拉和承压承载力设计值。

（4）　强度折减系数
当受力一边螺栓分布长度0115d l >时，会出现较严重的传力不均匀现 象，故采用强度折减系数对螺栓的承载能力进行折减
011501.1d l −=β 当0160d l >时， 取0.7=β。

这样，设计计算时，对受力最大的
螺栓检验max N ≤{}b c b v ,min N N ⋅β。

三、螺栓连接的构造和计算(一)螺栓的种类在钢结构中应用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两大类。

普通螺栓又分A级、B级(精制螺栓)和C级(粗制螺栓)两种。

高强度螺栓按连接方式分为摩擦型连接和承压型连接两种。

此外，还有用于钢屋架和钢筋混凝土柱或钢筋混凝土基础处的锚固螺栓(简称锚栓)。

A、B级螺栓采用5.6级和8.8级钢材，C级螺栓采用4.6级和4.8级钢材。

高强度螺栓采用8.8级和10.9级钢材。

10.9级中10表示钢材抗拉极限强度为f u=1000N／mm2，0.9表示钢材屈服强度f y=0.9f u，其他型号以此类推。

锚栓采用Q235或Q345钢材。

A级、B级螺栓(精制螺栓)由毛坯经轧制而成，螺栓杆表面光滑，尺寸较准确，螺孔需用钻模钻成，或在单个零件上先冲成较小的孔，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径(称I类孔)。

螺杆的直径与孔径间的空隙甚小，只容许0.3mm左右，安装时需轻轻击人孔，既可受剪又可受拉。

但A级、B级螺栓(精制螺栓)制造和安装都较费工，价格昂贵，在钢结构中只用于重要的安装节点处，或承受动力荷载的既受剪又受拉的螺栓连接中。

C级螺栓(粗制螺栓)用圆钢辊压而成，表面较粗糙，尺寸不很精确，其螺孔制作是一次冲成或不用钻模钻成(称Ⅱ类孔)，孔径比螺杆直径大1--2mm，故在剪力作用下剪切变形很大，并有可能个别螺栓先与孔壁接触，承受超额内力而先遭破坏。

由于c级螺栓(粗制螺栓)制造简单，价格便宜，安装方便，常用于各种钢结构工程中，特别适宜于承受沿螺杆轴线方向受拉的连接、可拆卸的连接和临时固定构件用安装连接中。

如在连接中有较大的剪力作用时，考虑到这种螺栓的缺点而改用支托等构造措施以承受剪力，让它只受拉力以发扬它的优点。

C级螺栓亦可用于承受静力荷载或间接动力荷载的次要连接中作为受剪连接。

对直接承受动力荷载的螺栓连接应使用双螺帽或其他能防止螺栓松动的有效措施。

(二)普通螺栓的计算和构造1．普通螺栓连接的工作性能和破坏情况普通螺栓连接按螺栓传力方式，可分为受拉螺栓、受剪螺栓和受拉兼受剪螺栓三种。

联接螺栓的强度计算方法一．连接螺栓的选用及预紧力：1、已知条件：螺栓的s＝730MPa 螺栓的拧紧力矩T=49N.m2、拧紧力矩：为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动，装配时需要预紧。

其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。

装配时可用力矩扳手法控制力矩。

公式：T=T1+T2=K*F* d拧紧扳手力矩T=49N.m其中K为拧紧力矩系数，F为预紧力N d为螺纹公称直径mm其中K为拧紧力矩系数，F为预紧力N d为螺纹公称直径mm摩擦表面状态K值有润滑无润滑精加工表面0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K＝0.28，则预紧力F＝T/0.28*10*10-3＝17500N3、承受预紧力螺栓的强度计算：螺栓公称应力截面面积As（mm）=58mm2外螺纹小径d1=8.38mm外螺纹中径d2=9.03mm计算直径d3＝8.16mm 螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm紧螺栓连接装配时，螺母需要拧紧，在拧紧力矩的作用下，螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外，还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力，使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。

螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。

1sF A σ==17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力：=0.51σ=151 MPa根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力: =1.3*302=392.6 MPa强度条件：=392.6≤730*0.8=584预紧力的确定原则：拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s σ的80%。

4、 倾覆力矩倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内，底板在承受倾覆力矩之前，螺栓()2031tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.31ca σσ≈[]0211.34F ca d σσπ=≤已拧紧并承受预紧力F 0。

普通螺纹长度计算
普通螺母要求螺栓要伸出螺母2～3扣，即螺牙外露2～3丝。

普通螺螺纹长度计算公式为：L计=L1+△L，其中L1是连接板层总厚度（mm），△L是附加长度(mm），具体计算方法如下：附加长度△L的计算公式为：△L=m+2s+ip：
m——单个螺母的厚度（mm)；
s——垫片的厚度(mm)，若果是1平垫加1弹簧垫则2S是平垫加弹簧垫的厚度；
i——变量;当L1≤70mm时，i取值为2,当L1>70mm时为，i取值为3;
p——螺纹的螺距(mm)。

根据以上公式计算出螺栓的计算长度；
根据计算长度确定螺纹的实际长度——L实。

当L1≤70mm时，按螺栓长度以5mm为一个规格的规定，将其个位数按2舍3入、7舍8入的原则，计算出实际长度L实；当L计>70mm 时，可按螺栓长度以10mm为一个规格的规定，将其个位数按4舍5入的原则，计算出实际长度L实。

螺栓副个部件名称如下图1：
图1:螺栓副部件图
以图2为例计算螺杆长度，计算过程如下：
取连接板总层厚度L1=70mm；
螺母厚度m=10.8mm；
采用双平垫，垫片厚度S=2mm；
因L1=70mm所以i=2；
螺纹直径p=1.25mm；
带上公式△L=m+2s+ip可得△L=10.8+2×2+2×1.25=17.3mm
由L计=L1+△L
可得L计=70+17.3=87.3即L计70mm，将其个位数按4舍5入的原则，个位数是7，则按10mm的规格取入，L实=90mm。

其它情况按以上步骤带入相应参数进行计算即可。

图2：M12 螺杆长度计算。

螺栓连接实用计算公式螺栓连接是一种常见的机械连接方式，通常用于连接两个或多个零件。

在工程设计和计算中，我们需要根据实际情况来确定螺栓连接的尺寸和参数，以保证连接的可靠性和安全性。

本文将介绍一些常用的螺栓连接计算公式，以帮助读者更好地理解和应用。

一、螺栓拉力计算公式在螺栓连接中，螺栓的拉力是一个重要的参数。

拉力的大小决定了螺栓的紧固程度，直接影响连接的可靠性。

根据受力分析原理，我们可以使用以下公式计算螺栓的拉力：拉力（F）= 力矩（M）/ 杠杆臂（L）其中，力矩是指施加在螺栓上的力与螺栓中心轴线的垂直距离的乘积，杠杆臂则是指螺栓直径的一半。

通过测量力矩和杠杆臂的数值，我们可以计算出螺栓的拉力大小。

二、螺栓预紧力计算公式螺栓的预紧力是指在紧固过程中施加在螺栓上的力。

预紧力的大小直接影响螺栓连接的紧固程度和稳定性。

根据预紧力的计算公式，我们可以得到以下关系：预紧力（Fp）= 螺栓材料的屈服强度（σy）× 螺栓截面的面积（A）其中，螺栓材料的屈服强度是指螺栓材料在拉伸过程中发生塑性变形的临界应力值，螺栓截面的面积则是指螺栓剖面的有效面积。

通过测量螺栓材料的屈服强度和螺栓截面的面积，我们可以计算出螺栓的预紧力大小。

三、螺栓的剪切强度计算公式在螺栓连接中，除了拉力外，螺栓还要承受剪切力。

螺栓的剪切强度是指螺栓在剪切过程中能够承受的最大应力值。

根据剪切强度的计算公式，我们可以得到以下关系：剪切强度（τ）= 螺栓材料的抗剪强度（σs）× 螺栓剖面的面积（A）其中，螺栓材料的抗剪强度是指螺栓材料在剪切过程中能够承受的最大应力值，螺栓剖面的面积则是指螺栓剖面的有效面积。

通过测量螺栓材料的抗剪强度和螺栓剖面的面积，我们可以计算出螺栓的剪切强度大小。

螺栓连接的实用计算公式涉及到螺栓的拉力、预紧力和剪切强度等参数的计算。

根据这些公式，我们可以根据实际情况来确定螺栓连接的尺寸和参数，以保证连接的可靠性和安全性。

连接件受力经验计算公式
1. 螺栓连接
- 轴向受力:F=π/4*d^2*σ
其中,F为轴向受力(N),d为螺栓公称直径(mm),σ为许用应力(MPa)。

- 剪切受力:F=0.6*π/4*d^2*τ
其中,F为剪切受力(N),d为螺栓公称直径(mm),τ为许用剪切应力(MPa)。

2. 焊缝连接
- 角焊缝受力:F=0.707*l*a*τ
其中,F为受力(N),l为焊缝长度(mm),a为腿长(mm),τ为许用剪切应力(MPa)。

- 对接焊缝受力:F=π/4*d^2*σ
其中,F为受力(N),d为焊缝直径(mm),σ为许用拉伸应力(MPa)。

3. 键连接
- 平键受力:F=d*l*p*τ
其中,F为受力(N),d为键宽(mm),l为键长(mm),p为键高(mm),τ为许用剪切应力(MPa)。

- 垫圈受力:F=π/4*d^2*σ
其中,F为受力(N),d为垫圈外径(mm),σ为许用压力(MPa)。

4. 销连接
- 剪切受力:F=π/4*d^2*τ
其中,F为剪切受力(N),d为销直径(mm),τ为许用剪切应力(MPa)。

- 压力受力:F=d*l*p
其中,F为压力受力(N),d为销直径(mm),l为销长(mm),p为许用压力(MPa)。

以上公式是基于经验和理论推导得出的,在实际应用中还需要考虑各种安全系数、工艺条件和使用环境等因素,对计算结果进行适当调整。

同时,对于一些特殊情况或复杂载荷工况,可能需要采用有限元分析等更精确的计算方法。

钢结构连接计算书(螺栓)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1钢结构连接计算书一、连接件类别：普通螺栓。

二、普通螺栓连接计算：1、普通螺栓受剪连接时，每个普通螺栓的承载力设计值，应取抗剪和承压承载力设计值中的较小者。

受剪承载力设计值应按下式计算：式中 d──螺栓杆直径,取 d = mm；n v──受剪面数目，取 n v = ；f v b──螺栓的抗剪强度设计值，取 f v b= N/mm2；计算得：N v b = ×××4= N；承压承载力设计值应按下式计算：式中 d──螺栓杆直径,取 d = mm；∑t──在同一受力方向的承压构件的较小总厚度，取∑t= mm；f c b──普通螺栓的抗压强度设计值，取 f c b= N/mm2；计算得：N c b = ××= N；故: 普通螺栓的承载力设计值取 N；2、普通螺栓杆轴方向受拉连接时，每个普通螺栓的承载力设计值应按下式计算：式中普通螺栓或锚栓在螺纹处的有效直径，取 de= mm；f t b──普通螺栓的抗拉强度设计值，取 f t b= N/mm2；计算得：N t b = ×× / 4 = N；3、普通螺栓同时受剪和受拉连接时，每个普通螺栓同时承受剪力和杆轴方向拉力应符合下式要求：式中 N v──普通螺栓所承受的剪力，取 N v= kN =×103 N；N t──普通螺栓所承受的拉力，取 N t= kN =×103 N；[(N v/N v b)2+(Nt/Nt b)2]1/2=[×103/2+×103/2]1/2 = ≤ 1；N v = N ≤ N c b = N；所以，普通螺栓承载力验算满足要求！。

螺栓长度的计算公式螺栓是一种常见的连接元件，广泛应用于机械制造、建筑工程等领域。

在设计和使用螺栓时，准确计算螺栓长度是非常重要的。

螺栓长度的计算公式如下：螺栓长度 = 螺母高度 + 松动量 + 螺栓穿透深度我们来了解一下螺母高度。

螺母是螺栓连接中的一部分，用于固定螺栓。

螺母的高度通常取决于其规格，例如M12的螺母高度为10mm。

因此，在计算螺栓长度时，我们需要考虑螺母的高度。

松动量也是计算螺栓长度的重要参数。

松动量指的是在正常使用过程中，螺栓由于振动或应力松动的程度。

为了确保连接的可靠性，我们需要在计算螺栓长度时考虑松动量。

螺栓穿透深度也是计算螺栓长度时需要考虑的因素。

螺栓穿透深度指的是螺栓在连接过程中穿过被连接物体的深度。

根据实际情况，我们需要根据螺栓穿透深度来计算螺栓长度。

螺栓长度的计算公式包括螺母高度、松动量和螺栓穿透深度。

在实际应用中，我们可以根据具体情况来确定这些参数的数值。

例如，如果我们要连接两个厚度为10mm的金属板，选择了M12的螺栓和螺母，那么我们可以通过查阅相关规格表得到螺母高度为10mm。

在考虑松动量时，我们可以根据设备的振动频率和应力程度来选择合适的数值。

螺栓穿透深度则需要根据被连接物体的具体情况来确定。

需要注意的是，螺栓长度的计算公式只是一种理论计算方法，实际应用中还需要考虑其他因素。

例如，连接的紧固力是否满足要求、螺栓的材质和强度等。

因此，在设计和使用螺栓时，我们应该综合考虑多种因素，确保连接的安全可靠。

螺栓长度的计算公式是设计和使用螺栓时必须掌握的重要知识之一。

通过合理计算螺栓长度，可以确保连接的牢固性和可靠性，提高设备的使用寿命和安全性。

同时，我们还需要综合考虑其他因素，以确保螺栓连接的整体性能。

通过不断学习和实践，我们可以更好地掌握螺栓长度的计算方法，为实际工作提供准确的技术支持。

螺栓、螺钉连接位置度公差计算一、螺栓连接的计算公式用螺栓连接丙个或两个以上的零件，且被连接零件均为光孔，其计算计算公式为：T≤KZZ=D MIN-d MAXT——位置度公差值Z——孔与紧固件之间的间隙D MIN——最小孔径d MAX——螺栓或螺钉的最大直径K——间隙利用系数推荐值：不需调整的固定连接K=1需调整的固定连接K=0.8或0.6若考虑结构、加工等因素，被连接零件采用不相等的位置度公差T a 、T b时，则必须满足：T a+T b≤2T二、螺钉连接的计算公式被螺钉连接的零件中有一个是螺孔(或其它不带间隙的过盈配合孔).而其它均为光孔,其计算公式为：T≤0.5KZZ=D MIN-d MAX若考虑结构、加工等因素，被连接零件采用不相等的位置度公差T a 、T b时，螺孔（或过盈配合孔）与任一零件的位置度公差的组合必须满足：T a+T b≤2T注：圆整后取标准公差值摘自机械工业出版社《机械工业最新基础标准应用手册》1988年出版位置度公差值的计算-形状和位置公差位置度公差GB 13319-1991本章给出适用于呈任何分布形式的内、外相配要素，为保证装配互换而给定位置度公差的公差值计算方法。

1 代号t--位置度公差值（公差带的直径或宽度）S--光孔与紧固件之间的间隙--光孔的最小直径Dmindmax--螺栓、螺钉或销轴的最大直径K--间隙利用系数2 螺栓连接的计算方式2.1 用螺栓连接两个或两个以上的零件，且被连接零件均为光孔，其孔径大于螺栓直径，如图45。

计算公式: t=K*S ---------------------------(1)式中：S=Dmin -dmaxK的推荐值为：不需调整的连接：K=1；需要调整的连接：K=0.8或K=0.6。

注：K值的选择应根据连接件之间所需要的调整间隙量确定。

例如：某个采用螺栓连接的部位，其光孔与紧固件之间的间隙为1mm：a. 若设计只要求装配时螺栓能顺利地穿入被被连接件的光孔，各被连接件不需作相互错动的调整；此时，选K=1，则t=1mm。