螺纹联接的强度计算
螺栓联接通常以螺栓组形式出现。故在进行强度计算之前，先要进行螺栓组的受力分析，找出其中受力最大的螺栓及其所受的力，作为进行单个螺栓强度计算的依据。
对于承受轴向力（包括预紧力）作用的受拉螺栓和承受横向力作用的受剪螺栓（主要是铰制孔用螺栓），根据其破坏形式，相应的设计准则分别是保证螺栓的拉伸强度和保证联接的挤压强度和螺栓的剪切强度。
按上述相应的强度条件计算螺栓危险截面直径或校核其强度。螺栓其它部分和其它螺纹联接件的结构尺寸，均按螺栓螺纹的公称直径由标准选定。 一、普通螺栓的强度计算
失效形式：螺栓杆的塑性变形或断裂。其破坏主要发生的部位及其出现的百分比见下图。
若近似地把螺栓小径所对应的剖面视为危险剖面，则受拉螺栓的约束强度条件为
或
式中：Fv为螺栓所受的当量拉力； []为螺栓联接的许用应力。
二、铰制孔螺栓的强度计算
失效形式：螺栓杆和孔壁间压溃或螺栓杆被剪断。
螺栓杆与孔壁的挤压强度条件：
螺栓杆的剪切强度条件：
式中：Fs 为螺栓所受的工作剪力(N)；
d0 为螺栓受剪面直径(螺栓杆直径)(mm)； m 为螺栓抗剪面数目； h 为选定计算处的挤压高度；
[] 为螺栓材料的许用剪切应力(MPa)；
[p]为螺栓杆或孔壁材料的许用挤压应力(MPa)，考虑到各零件的材料和受挤压高度可能不同，应选取h[p]乘积小者计算。
设计方法：
(1)根据约束强度条件确定螺栓(或螺钉、双头螺柱)的大径
根据螺栓联接的受力情况，通过分析，确定其所属类型，然后计算出受力最大螺栓的拉力的
或剪力或
，即可按约束强度条件计算出螺栓的小径
。
(或螺栓杆直径
)。由所计算出
，根据标准即可查出相应的螺栓大径
(2)由螺栓大径，根据标准，查出全部螺纹联接件的尺寸和相应的代号。 三、螺栓的材料和许用应力
(1)螺栓材料
常用材料：Q215、Q235、25和45号钢，对于重要的或特殊用途的螺纹联接件，可选用15Cr ，20Cr，40Cr，15MnVB，30CrMrSi等机械性能较高的合金钢。 (2)许用应力
螺纹联接件的许用应力与载荷性质(静、变载荷) 、联接是否拧紧，预紧力是否需要控制以及螺纹联接件的材料、结构尺寸等因素有关。精确选定许用应力必须考虑上述各因素，设计时可参照表选择。
螺栓、螺钉、螺柱、螺母的性能等级
性 能 级 别
8.8
5.5.6.(≤8.8
3.6 4.6 4.8
6
8
8 M16
(＞)
M16)
螺栓、螺抗拉强度极
钉限 公称
300
60
800 800 、b /MPa
400
500
0螺柱
min 330 400 425052600 0 0 0 800 830 屈服强度极
限 公称
180
240
323040480 0 0 0 0 0 s /MPa
min 190 240 343042480 0 0 0 0 660
布氏硬度HB
min
90 109 111314183 4 0 1
232
248
10
推荐材料
10 15 Q215
Q235
Q225 15 15 35
Q245 35
35
35
相配4
合性能级别
4或5
4或5
或5
5
6
8或螺5
9
8或9 母
10 10 10 15
推荐材料
10 10 Q215
Q215
Q2
Q2
Q2
Q2
35
35
15 15 15 15
注：9.8级仅适用于螺纹公称直径≤16mm 的螺栓、螺钉和螺柱。
紧螺栓联接的许用应力及安全系数
许用应力
不控制预紧力时的安全系数
控制预紧力时的安全系数S
直径M16M3[]=材M6～M16
～0不分直径 s
/S
料 M30 ～60
碳3～2钢
4～35～4 24
～
1.2～1.5 9.8
10.9
900 1000
900 1040
720 900
720 940 269 312 35 40Cr 45
15MnVB
9 10
40Cr 35
15MnVB
合金钢
～1..5
2.5 32
注：松螺栓联接时，取：[]=s/S，S=1.2～1.7。
许用剪切和挤压应力及安全系数
许用应力及 安全系数 被联接件材
剪 切 挤 压
料
许用应力
钢 []=s /S
铸铁
S 许用应力 2.5
[p]=s /S [p]=b /S
S 1.25 2～2.5
