第三章 螺栓连接
螺栓连接计算案例和kisssoft校核 一
1 计算输入
一液压油缸，油压 P=1.6Mpa，D=160mm，壁厚 S=10 mm 求设计上盖的螺栓连接数量和分布直径，如图所示。
2 手工螺栓选型
使用工程力学基本原理计算方法步骤如下：
1.计算螺栓工作的载荷 F1，暂取螺栓数量 z=8，则每个螺栓承受的平均轴向工作载荷为
2. 计算螺栓总的拉伸载荷 F，对于压力容器取残余预紧力 F2=1.8* F1，则
3.求螺栓直径。选取螺栓材料性能等级为 4.8 级，取安全系数 n=3，则螺栓的许用应力为
按照强度公式计算螺栓的小径
查表 M16 螺栓小径 13.835，因此选用螺栓为 M16
4.设计螺栓分布圆直径 D1。以油缸外径，留出 2 倍螺栓六方长度 e 即可。
螺栓间距验证，小于 7 倍螺栓直径。
3 Kisssoft 计算校核
3.1 Kisssoft 螺栓连接的计算逻辑
3.2 kisssoft 负载选项卡
3.3 Kisssoft 螺栓/螺母型号定义
3.4 Kisssoft被夹紧零件参数定义
3.5 Kisssoft 螺栓装配条件定义
4 Kisssoft 计算结果和报告
4.1 Kisssoft 计算报告 - 根据最小所需装配预紧力 FM min的计算结果：
4.2 Kisssoft 计算报告 - 根据装配过程中产生的最大预紧力FM max的计算结果：
4.3 Kisssoft 计算报告 - 安全系数校核
- 根据装配过程中产生的预紧力FM max 校核 螺栓的屈服 / 疲劳， 和 被连接表面的接触应力 安全系数
- 根据装配过程中产生的预紧力FM min 校核 被连接件的滑动安全系数
4.4 Kisssoft 完整校核报告
螺栓连接计算案例和kisssoft校核 二
（1）案例介绍
应用工况是电动汽车减速器内的差速器。
- 差速器是分体式设计，由壳体和差速器盖子通过6个螺栓连接。
- 差速器内半轴齿轮的最大向外涨力共32250N，平均每个螺栓承载5375N。
- 六个螺栓原始设计是M10 8.8级 40mm长度螺栓，后面考虑降低成本，需评估是否可以采用M8 8.8级 30mm长度螺栓。
- 被连接件材料是 球墨铸铁 QT600-3。被连接件盖板厚度5.5mm，行星架光孔区域长10mm，被连接件区域约7mm。
（2）初始M10 8.8螺栓校核
2.1 KISSOFT 参数输入
2.2 KISSOFT 计算结果和报告
- 这里14709N是软件计算出来的考虑回弹量，夹紧力损失等等因素后，为了满足最后夹紧面达到设定的6450N，在装配时需要提供的最小预紧力。
- 19122N是 14709 * 1.3 ，1.3是设置的打紧工艺的公差系数。
- 这里 28824N 是软件计算出来的，根据螺栓本身的屈服能力，用到设定的90%，所能提供出来的最大预紧力。此时所需打紧扭矩57Nm。这个57Nm是个upper limit （红线），不能超过。一旦超过，螺栓就存在过打紧，产生塑性的风险。
- 22172 = 28824 / 1.3 得到，也是考虑打紧工艺的公差。
2.3 KISSOFT 计算源文件和报告
（3）替换为M8 8.8螺栓校核
- 按照1.2倍的安全系数，会发现所需的预紧力，和M8螺栓所能提供的预紧力，基本上刚刚好。也就是说这个M8螺栓用的恰到好处，结论可行。
KISSOFT 计算源文件和报告
完毕！