螺栓组联接的结构设计优化

螺栓组联接的结构设计的主要目标是合理确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置方式，力求使各螺栓和联接接合面间受力均匀，以便加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下5 个方面问题：

①联接接合面的几何形状通常设计成轴对称的简单几何形状，如图4.21 所示。这样对称布置螺栓，使螺栓组的中心和联接接合面的形心重合。

②螺栓的布置应使各螺栓受力合理。对于铰制孔螺栓，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。当螺栓承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力。同时承受轴向和较大横向载荷的螺栓联接，应采用减载零件来承受横向载荷（见图4.21），以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。

③螺栓的排列应有合理的间距、边距，应根据安装扳手的空间尺寸（可查阅有关标准）来确定各螺栓中心的间距及螺栓轴线到机体壁面间的最小距离。对于压力容器等紧密型要求较高的联接，螺栓间距t 不得大于表4.6 中的推荐值。

图4.21　螺栓组联接接合面的形状

表4.6　推荐值

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注：表中d 为螺纹公称直径。

④同一螺栓组中各螺栓的材料、直径和长度均应一致。分布在同一圆周上的螺栓数目应取4、4、8 等偶数，以便分度和划线。

⑤避免螺栓承受偏心载荷。在工艺上保证被联接件、螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。如在铸、锻件等的粗糙表面上安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（见图4.22）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（见图4.23）等。

图4.22　凸台或沉头座的应用

图4.23　斜面垫圈的应用

螺栓组结构设计，除综合考虑以上各点外，还应根据螺栓联接的工作条件合理选择防松装置，见表4.2。