张伟 平新玮
新疆新能源研究院有限责任公司
一、标准紧固件的工作原理
为了便于机械产品的制造、生产、安装、运输、以及提高劳动生产率等，广泛地使用各种联接，机械联接分为可拆式联接和不可拆联接。
载荷在连接中的传动可分为两种方式：（1）通过连接件和被连接件的接触部分直接传动；（2）通过连接中被连接件接触面的摩擦来传力。
二、实际生产装配当中所存在的高强度螺栓连接常见问题
1.机械性能：
（1）M24×215螺栓用于轮毂与三个叶片之间的连接，个别螺栓轴向力增大，螺栓产生附件应力，打力矩时可能会断裂。
⑵由于安装面摩擦系数较小，螺栓在安装时出现垫圈转动现象。
⑶力矩扳手应及时校验，以免扳手示值不准，造成螺栓力矩超拧。
2.形位公差：\
2.3 螺栓的选择
轮毂孔与叶片上的光孔直径为φ33，如果选用GB1228 M 30×410 的螺栓，比轮毂孔与叶片上的光孔直径φ33小3mm，由于公称长度l较长，由于GB1228 M 30×410 螺纹的直线度t＝2.150，直线度公差显然大于1.5的单边余量。即使直线度公差t <2.150穿过轮毂与叶片的光孔。就要选择一种直线度较高的螺栓来代替GB1228 M 30×410 的螺栓，通过计算GB5782 M 30×410的螺栓在同样满足机械性能要求的前提下，满足直线度的公差等级，因此选用GB5782 M 30×410的螺栓来实现连接轮毂与叶片的连接。
3.尺寸公差
3.1 GB/T 5782与 GB/1228对于螺栓螺纹长度的规定如下：
★GB/T 5782六角头螺栓标准中规定了M 30×410螺栓螺纹长度为b＝66～85mm。
★GB/1228高强度大六角头螺栓 标准中虽然没有明确规定d＝30mm，l＝410mm的螺栓螺纹长度值b，将按照标准范围内的最大值生产制造，即b＝60 mm。
3.2 按照风电机组设计：螺纹长度b＝55mm，轮毂厚度为75mm，垫片厚度为15mm，叶片法兰至螺纹起始处的距离为255mm，叶根螺纹长度为55mm计算：
◆GB/1228高强度大六角头螺栓，螺纹长度55mm，垫圈至叶根螺纹起始处的距离为345mm，加上螺纹的长度55mm，总长度为400mm，但实际螺栓总长度为410mm，这10mm的长度由于螺纹长度的限制而不能继续旋拧，这样螺栓与垫圈不能接触，也就不能起到保护接触表面、控制接触面摩擦系数的作用。
◆GB/T 5782M 30×410的螺栓就可以很轻松的解决这样一个矛盾，由于GB/T 5782 标准中明确规定了螺纹长度b在66～85mm之间，选用GB/T 97.1 φ15的垫圈，垫圈至叶根螺纹起始处的距离为345mm，加上螺纹长度66mm，可以保证螺栓螺纹的正常旋入，即可满足安装要求。
4.扭矩系数
螺栓连接是通过连接件的弹性变形，在零件的接合面上产生正压力，靠由此产生的摩擦力来传递力，从而使零件间无相对运动。
扭矩系数计算公式如下：
三、结论
⑴对每一个具体的螺纹连接来说，其受载的形式不外乎是受轴向力或横向力,即受拉或受剪。在设计时,对于受拉螺栓,设计准则是要保证联结件的静力或疲劳拉伸强度;对于受剪螺纹连接,其设计准则是保证联结挤压强度和剪切强度。
⑵比较能够满足同样连接强度、直径尺寸相同的不同标准联结件的尺寸公差。
⑶比较不同标准等级的联结件的形位公差,根据产品的结构特点,选择在一定安装公差范围内的联结件。
参考文献
1、《标准紧固件实用手册》 第三版 中国标准出版社
2、《机械工程标准手册》 中国标准出版社
3、《机械设计师手册》 上册 机械工业出版社
4、《中华人民共和国国家标准 紧固件公差》中国标准出版社
论文作者:张伟,平新玮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/17
标签：螺栓论文; 螺纹论文; 公差论文; 标准论文; 长度论文; 轮毂论文; 垫圈论文; 《防护工程》2018年第14期论文;