载荷,关于螺栓连接承载方向性写作策略

在“机械原理与机械零件”课程螺栓连接这内容，了普通螺栓连接方式和铰制孔用螺栓连接方式，的是：普通螺栓连接承受横向载荷。而在教材中学生又直观地领会这一的所以然。，在教材的上，地作的补充，即能学生很全面地理解其。

一、教材原意

普通螺栓连接时，拧紧，即连接处在工作前先受到预紧力。工作时按所受的工作载荷方向分为横向载荷和轴向载荷两类。

1.承受轴向工作载荷的普通螺栓连接

螺栓拧紧后再承受轴向工作载荷（拉力）FW时，螺栓再次被拉长，使得被连接件放松，致使轴向预紧力降低。为了保证连接紧密和螺旋副自锁可靠，残余预紧力FC保持数值。FC的取值范围是：静载时，FC=（0.2~0.6） FW；动载时，FC=（0.6~1.0） FW；紧密压力容器，FC=（1.5~1.8） FW。而为了保证FC，应按下式计算螺栓的预紧力FO：
FO= FC+kFW ①
k为被连接件的相对刚度值，其取值范围为0.1~0.8。

2.承受横向工作载荷的普通螺栓连接

普通螺栓连接的螺栓杆部与被连接件的通孔之间有间隙（如下图），横向工作载荷FH是依靠预紧力FO在接合面之间产生的摩擦力来承担的。
接合面之间不得打滑的要求，其条件是：
nfFO≥CFH
最低限度的预紧力：
FO=?— ②
式中：C为可靠性系数，C=1.1~1.3；n为接合面数（上图为接合面）；f为接合面之间的摩擦系数，钢或铸铁f=0.10~0.16。

二、对教材的补充

对于上面普通螺栓连接的两种受力类型，①与②两公式，是用于计算预紧力FO的大小。但教材中举例来定量两种受力类型中FO大小的区别，以而直观地理解知识点。为了更好理解，作补充。
对于①式，令k取最大值0.8， FC与FW的联系也取最大的，即FC=

1.8FW 。代入①式：

FO=

1.8FW+0.8FW=

2.6FW③

③式表示了预紧力FO与轴向工作载荷FW的联系。 对于②式，如上图的，被连接件为两个，则n=1；C取最小值

1.1；f取最大值0.16， 代入②式：

FO=—=

6.9FH ④

④式表示了预紧力FO与横向工作载荷FH的联系。
由③式：轴向工作载荷FW增加1倍,相应预紧力FO要增加2.6倍。
由④式：横向工作载荷FH增加1倍,相应预紧力FO要增加

6.9倍。也即④式FO的变化大于③式FO的变化。

所以：普通螺栓连接承受横向载荷。
但到，③④两式的导出是设定条件的，这些条件的设定，目的是使得轴向载荷时，FO取最大值；使得横向载荷时，FO取最小值。而即便是这样，也横向载荷时的预紧力FO的变化更大（FO=

6.9FH）

另外，也，对于④式的导出，是在被连接件为两个（n=1）的下。若被连接件是4个时，则n=3，结果是：
FO=—=

2.3FH⑤

依此类推，当n=

4、5、6……时，FO的变化更小。

若把⑤与③作比较，③式的变化更大。的是：普通螺栓连接承受轴向载荷。正好和上面④与③作比较后的相反。
浅析是普通螺栓连接方式的，而铰制孔用螺栓连接方式的情况是不一样的：其连接轴孔配合，螺栓零件上非螺纹的圆柱与被连接的孔相配合。方式下的被连接件承载方向是显而易见的，以力学的角度计算可知其承受横向载荷的数值远比轴向载荷要大。所以，教材上铰制孔用螺栓连接方式适宜承受横向载荷的是且正确的。
三、结语
的浅析，更全面地理解普通螺栓连接所承受载荷的方向理由。不管哪个，其有条件的，绝对的。它们是对立，但转化的。这样的浅析，培养全面看理由的良好习惯。