螺栓组连接的结构设计方案优化

螺栓组连接的结构设计就是合理确定连接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，包括确定螺栓组中的螺栓数目及给出每个螺栓的位置。应力求使各螺栓的受力均匀并且较小，避免螺栓受附加载荷作用，连接接合面间受力均匀，便于加工和装配。设计时主要考虑以下几点：

（1）连接接合面的几何形状应尽量简单，常采用矩形或圆形（图7-5），同一圆周上螺栓的数目应尽量取4、6、8等偶数，以便于加工时分度和划线。应使螺栓组的形心和连接接合面的形心重合，最好具有两个相互垂直的对称轴，以方便加工和简化计算。常将接合面的中间挖空，可减少接合面加工量，并可减小接合面不平度的影响，还可提高连接的刚度。

图7-5　螺栓组连接接合面的形状

（2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓连接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置8个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓组连接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置远离对称轴，以减小螺栓的受力。受较大横向载荷的螺栓组连接应采用铰制孔用螺栓连接或采用减载装置（图7-6）。

图7-6　减载装置

（3）螺栓排列应有合理的边距和间距。布置螺栓时，螺栓轴线与机体壁面间的最小距离应根据扳手所需活动空间的大小来决定，如图7-7所示。有紧密性要求的重要螺栓组连接，螺栓的间距不得大于表7-3中的推荐值，也不得小于扳手所需的活动空间尺寸。

图7-7　扳手空间尺寸(www.xing528.com)

表7-3　螺栓间距t0

注：表中d为螺纹公称直径。

（4）同一螺栓组中螺栓的直径、长度及材料均应相同。

（5）避免螺栓承受附加弯曲载荷，连接件上螺母和螺栓头部的支承面应平整并与螺栓轴线垂直。在铸件、锻件等粗糙表面上安装螺栓的部位应做出凸台或沉头座，如图7-8所示。支承面为倾斜面时，应采用斜面垫圈，如图7-9所示。

图7-8　凸台与沉头座的应用

图7-9　斜面垫圈的应用