对拉螺栓力学性能表强度计算公式

螺栓有效载荷计算公式
螺栓的有效载荷计算是工程设计中非常重要的一部分，它涉及到螺栓在承受载荷时的稳定性和安全性。

螺栓的有效载荷计算公式可以根据具体的工程要求和标准来确定，一般来说，螺栓的有效载荷计算公式包括以下几个方面：
1. 螺栓拉伸载荷计算：螺栓在承受拉伸载荷时，其有效载荷可以通过以下公式进行计算：
P = A σ。

其中，P为螺栓的拉伸载荷，A为螺栓的横截面积，σ为螺栓材料的屈服强度。

2. 螺栓剪切载荷计算：螺栓在承受剪切载荷时，其有效载荷可以通过以下公式进行计算：
P = A τ。

其中，P为螺栓的剪切载荷，A为螺栓的横截面积，τ为螺
栓材料的剪切强度。

3. 螺栓挤压载荷计算：螺栓在承受挤压载荷时，其有效载荷可以通过以下公式进行计算：
P = A σ。

其中，P为螺栓的挤压载荷，A为螺栓的横截面积，σ为螺栓材料的屈服强度。

在实际工程设计中，螺栓的有效载荷计算还需要考虑载荷的作用方式、螺栓的安装方式、工作环境的温度、腐蚀等因素，因此在进行计算时，需要综合考虑多种因素，确保螺栓在工程中能够安全可靠地承载载荷。

此外，还需要参考相关的国家标准和规范，以确保螺栓的有效载荷计算符合相应的要求。

螺栓联接的强度计算，主要是根据联接的类型、联接的装配情况(是否预紧)和受载状态等条件，确定螺栓的受力；然后按相应的强度条件计算螺栓危险截面的直径(螺纹小径)或校核其强度。

1.松螺栓联接松螺栓联接在装配时不需要把螺母拧紧，在承受工作载荷之前螺栓并不受力，所以螺栓所受到的工作拉力就是工作载荷F，故螺栓危险截面拉伸强度条件为：设计公式：——螺纹小径，mm；F——螺栓承受的轴向工作载荷，N；[σ]——松螺栓联接的许用应力，N/，许用应力及安全系数见表3-4-1。

2.紧螺栓联接紧螺栓联接有预紧力F′，按所受工作载荷的方向分为两种情况：（1）受横向工作载荷的紧螺栓联接(a)普通螺栓联接:左图为通螺栓联接，被联接件承受垂直于轴线的横向载荷。

因螺栓杆与螺栓孔间有间隙，故螺纹不直接承受横向载荷，而是预先拧紧螺栓，使被联接零件表面间产生压力，从而使被联接件接合面间产生的摩擦力来承受横向载荷。

如摩擦力之总和大于或等于横向载荷，被联接件间不会相互滑移，故可达到联接的目的。

（b)铰制孔用螺栓:承受横向载荷时，不仅可采用普通螺栓联接，也可采用铰制孔用螺栓联接。

此时，螺栓孔为铰制孔，与螺栓杆（直径处）之间为过渡配合，螺栓杆直接承受剪切，如上图所示。

在受横向载荷的铰制孔螺栓联接中，载荷是靠螺杆的剪切以及螺杆和被联接件间的挤压来传递的。

这种联接的失效形式有两种：①螺杆受剪面的塑性变形或剪断；②螺杆与被联接件中较弱者的挤压面被压溃。

故需同时验算其挤压强度和剪切强度条件:剪切强度条件:挤压强度条件:(2)受轴向工作载荷的紧螺栓联接现实生活中，螺栓所受外载荷与螺栓轴线平行的情况很多，如左图所示的汽缸盖螺栓联接，即为承受轴向外载荷的联接。

右图其受力分析图，在工作载荷作用前，螺栓只受预紧力，接合面受压力；工作时，在轴向工作载荷作用下，接合面有分离趋势，该处压力由减为，称为残余预紧力，同时也作用于螺栓，因此，螺栓所受总拉力应为轴向工作载荷与残余预紧力之和，即: = + .所以螺栓的强度校核与设计计算式分别为：注意：当轴向工作载荷在0～F之间变化时，螺栓所受的总拉力将在~之间变化。

柱塞螺栓抗拉强度计算公式柱塞螺栓是一种常用的紧固件，广泛应用于机械、建筑、汽车等领域。

在设计和使用柱塞螺栓时，了解其抗拉强度是非常重要的。

本文将介绍柱塞螺栓抗拉强度的计算公式及其相关内容。

柱塞螺栓的抗拉强度是指在拉伸状态下所能承受的最大载荷。

其计算公式为：抗拉强度= π * d^2 * σ / 4其中，d为柱塞螺栓的直径，σ为柱塞螺栓材料的抗拉强度。

在计算柱塞螺栓抗拉强度时，需要注意以下几点：1. 确定柱塞螺栓的直径。

柱塞螺栓的直径决定了其承受载荷的能力。

通常情况下，直径越大，抗拉强度越高。

2. 确定柱塞螺栓材料的抗拉强度。

不同材料具有不同的抗拉强度，常见的材料有碳钢、合金钢等。

根据实际应用需求，选取合适的材料。

3. 注意单位的统一。

在计算抗拉强度时，需要保持所有参数的单位一致，以避免计算错误。

4. 考虑安全系数。

为了确保柱塞螺栓的使用安全，通常会在计算抗拉强度时引入安全系数。

安全系数是将柱塞螺栓的实际抗拉强度除以设计所需的抗拉强度，常见的安全系数为2。

5. 验证计算结果。

在进行柱塞螺栓抗拉强度计算后，需要进行实际验证。

可以通过实验或者有限元分析等方法来验证计算结果的准确性。

除了抗拉强度的计算，还有一些其他因素需要考虑在内。

例如，柱塞螺栓的预紧力对其抗拉强度也有影响。

预紧力是指在紧固柱塞螺栓时施加的初始力，可以增加其抗拉强度。

另外，柱塞螺栓的螺纹长度、螺纹间距等也会对其抗拉强度产生影响。

柱塞螺栓抗拉强度的计算公式为抗拉强度= π * d^2 * σ / 4，通过确定柱塞螺栓的直径和材料的抗拉强度，可以计算出其抗拉强度。

在实际应用中，还需要考虑预紧力、安全系数等因素，并进行验证。

只有充分了解柱塞螺栓的抗拉强度，才能确保其在使用过程中的安全性和可靠性。

15.2.1 单个螺栓连接的强度计算螺纹连接根据载荷性质不同，其失效形式也不同：受静载荷螺栓的失效多为螺纹部分的塑性变形或螺栓被拉断；受变载荷螺栓的失效多为螺栓的疲劳断裂；对于受横向载荷的铰制孔用螺栓连接，其失效形式主要为螺栓杆剪断，栓杆或被连接件孔接触表面挤压破坏；如果螺纹精度低或连接时常装拆，很可能发生滑扣现象。

螺栓与螺母的螺纹牙及其他各部分尺寸是根据等强度原则及使用经验规定的。

采用标准件时，这些部，然后按照标准选定螺纹公称直分都不需要进行强度计算。

所以，螺栓连接的计算主要是确定螺纹小径d1径（大径）d，以及螺母和垫圈等连接零件的尺寸。

1. 受拉松螺栓连接强度计算松螺栓连接装配时不需要把螺母拧紧，在承受工作载荷前，除有关零件的自重（自重一般很小，强度计算时可略去。

）外，连接并不受力。

图15.3所示吊钩尾部的连接是其应用实例。

当螺栓承受轴向工作载荷 F (N)时，其强度条件为(15-6)（15-7）或——螺纹小径，mm；式中： d1[σ]——松连接螺栓的许用拉应力，Mpa。

见表15.6。

图15.32.受拉紧螺栓连接的强度计算根所受拉力不同，紧螺栓连接可分为只受预紧力、受预紧力和静工作拉力及受预紧力和变工作拉力三。

①只受预紧力的紧螺栓连接右图为靠摩擦传递横向力F 的受拉螺栓连接，拧紧螺母后，这时栓杆除受预紧力F`引起的拉应力σ=4 F` /π2 d1外，还受到螺纹力矩T1引起的扭转切应力：对于螺栓故螺栓或式②受预紧力和工作载荷的紧螺栓连接。

图15.5所示压力容器螺栓连接是受预紧力和轴向工作载荷的典型实例。

这种连接拧紧后螺栓受预紧力F`，工作时还受到。

松螺栓连接紧螺栓连接1、受横向工作载荷（1）当普通螺栓联结承受横向载荷时，由于预紧力的作用，将在接合面间产生摩擦力来抵抗工作载荷（如图），这时螺栓仅承受预紧力的作用，而且预紧力不受工作载荷的影响，在联结承受工作载荷后仍保持不变。

预紧力F0的大小，根据接合面不产生滑移的条件确定。

假设为保证接合面不产生滑移所需要的预紧力为F0，则结合面间的摩擦力与横向外载荷平衡的条件是：（2）螺栓除受预紧力的拉伸而产生拉伸应力外，还受拧紧螺纹时，因螺纹摩擦力矩而产生的扭转切应力，使螺栓处于拉伸与扭转的复合应力状态下。

因此在进行强度计算时，应综合考虑拉伸应力和扭转切应力的作用。

螺栓危险截面的拉伸应力为:预紧螺栓时由螺纹力矩T 产生的扭转剪切应力： 1.3：系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算法2、受轴向工作载荷松螺栓连接装配时螺母不需拧紧，故在承受工作载荷之前螺栓不受力。

这种连接应用范围有限，主要用于拉杆、起重吊钩等连接方面。

螺栓所受拉力=工作载荷d1：螺栓小径F：螺栓总拉力[σ]：许用拉应力σs：螺栓屈服强度S S ：安全系数，一般取1.2-1.7z.f.F0≥KF z：结合面数目f－结合面的摩擦系数，K－防滑系数，K＝1.1-1.3F —横向载荷σs：螺栓屈服强度S S ：安全系数，一般取1.2-1.7受轴向工作载荷时,螺栓所受的总拉力：F2 = F1+ FF2 : 总拉力F1 : 残余预紧力F:工作载荷16/311d T πτ=][41σπF d ≥[]S ss σσ=[]S s s σσ=MPad F ca ][4/3.13.1212σπσσ≤==3、铰制孔螺栓（螺栓承受剪切力）螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压；在连接接合面处，螺栓杆则受剪切。

因此，应分别按挤压及剪切强度条件计算。

螺钉强度计算公式螺钉在我们的日常生活和工业生产中随处可见，从家里的家具组装到大型机械的制造，都离不开螺钉的身影。

那您知道螺钉强度是怎么计算的吗？这可有着一套严谨又有趣的计算公式。

先来说说螺钉强度的重要性吧。

就好比有一次我在家里组装一个简易书架，自认为一切都很顺利，结果没过多久书架就开始摇摇欲坠。

仔细一检查，发现原来是螺钉的强度不够，承受不住书本的重量。

这可把我给郁闷坏了，不仅书架没法用，还浪费了我不少时间和精力。

从那以后，我就深刻认识到了螺钉强度的重要性。

螺钉强度的计算涉及到多个因素，其中最主要的有材料的抗拉强度、螺钉的直径、螺距以及受力情况等。

我们先来了解一下材料的抗拉强度。

不同的材料，其抗拉强度可是大不相同的。

比如说，普通的碳钢螺钉和高强度合金钢螺钉，它们能承受的拉力就有很大差别。

就像我们跑步，有的人能一口气跑几公里，而有的人跑几步就气喘吁吁，材料也是这样，各有各的“耐力”。

螺钉的直径也是影响强度的关键因素。

直径越大，一般来说能承受的力也就越大。

想象一下，一根细细的牙签和一根粗壮的木棍，哪一个更不容易折断？答案显而易见，肯定是木棍啦。

螺钉也是同样的道理。

螺距也不能忽视。

螺距小的螺钉，就像是一步一个脚印走得稳稳当当的人；螺距大的螺钉呢，则像是大步流星但可能不太稳当的人。

所以在计算螺钉强度时，螺距的大小也得考虑进去。

在实际计算中，我们通常会用到这样一个公式：螺钉的抗拉强度 =材料的抗拉强度 ×有效截面积。

有效截面积的计算可不是一件简单的事儿。

它要考虑到螺钉的螺纹形状和直径等因素。

这就好比我们计算一个不规则图形的面积，需要把它分割成几个简单的部分，分别计算再相加。

比如说，对于一个普通的粗牙螺纹螺钉，我们先计算出螺纹的小径，然后根据小径来计算有效截面积。

这个过程就像是解谜一样，需要我们仔细思考，一步一步来。

而且，在实际应用中，还得考虑到螺钉的受力情况。

是单纯的拉伸力，还是有剪切力、扭转力等等。

注1：该螺栓扭矩表是德国工业标准，此表中扭矩为螺栓达到屈服极限的70%时所测定注2：建议锁紧力矩值为：表中数值×(70-80)%一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力有多大? (2011-05-28 18:41:24)转载▼标签： 杂谈一、螺栓的分类普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。

高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。

二、高强度螺栓的概念根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。

其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。

M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。

公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。

（另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。

高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。

二、高强度螺栓的概念根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。

其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。

M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。

公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。

（另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。

8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa，屈强比为0.8；10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa，屈强比为0.9。

）抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值，当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。