螺纹紧固件设计手册1
螺纹紧固件设计概述螺纹紧固件依据头部、杆部、尾部及螺纹形式的不同，有非常多的种类；同时，螺栓/螺母的强度等级及表面处理也是多种多样的，工程师将依据需求来选择、设计紧固件
一个完整的设计，需要进行如下设计校核：1）螺纹连接轴向预紧力设计计算2）螺栓规格及强度等级选择3）配合螺母的等级及内螺纹啮合长度确定4）螺栓长度确定5）表面处理选择6）头部形式及装配空间确认7）装配工艺试验验证2
螺纹连接预紧力设计计算螺栓/螺母连接是通过完成装配后，产生一定的轴向预紧力，来保证被连接件的固定，或传递载荷或密封等功能
在设计选择螺栓/螺母时，对于关键的联结部位，首先必须确认需要螺栓提供的轴向预紧力的范围
在确定预紧力时，应考虑下列因素：——最小预紧力满足功能要求——最大等效应力不超过螺栓的破坏应力——螺栓的应力幅不超过疲劳极限——联接体装配后的变形下面是一些常见的连接形式中，最小轴向预紧力的计算：（1）螺栓的轴向力FKQ通过配合面产生的静摩擦力，用以传递切向载荷FQ或扭矩MY，q为配合面数量
μΤ：配合面的摩擦系数ra：摩擦半径，对于车轮螺栓为PCD/2（2）螺栓的轴向力FKp用于提供保证密封所需的压力Fkp=AD•PiPi：密封介质的压强AD：密封面积图1通过配合面间的摩擦力传递载荷（3）防止张开所需的轴向力FV，在有轴向外力FA作用时，被联接件仍留有一压力FKR
图2轴向外力在螺纹联结体上的分布图同时还要考虑工作中预紧力的变化ΔF：*材料压陷或松弛,预紧力减小FZ*由于温度变化,在螺栓和被连接件间产生热膨胀差,导致预紧力发生变化ΔFvth综合考虑上述所有因素，所需的螺栓最小轴向力Fmin=FKQ+FKP+FV+ΔF（1）3
螺栓规格及强度等级确定螺栓在装配拧紧时，处于拉扭符合的应力状态，其屈服轴力和破坏轴力都小于单纯拉伸时螺栓的载荷
对于采用扭矩法拧紧的连接，螺栓的
