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ICS21.060.102003年2月VDI2230第一部分高强度螺栓连接的系统计算单个圆柱螺栓连接内容页指南的基本注解VDI2230第1部分新版本2003年.......………………………………….………….......31有效范围..........…………………………………………………………………………….………......32技术准则VDI2230第1部分，1986年7月版与2001年10月修订版的差异….…………………………..…..33载荷和变形条件……………………………………………………….……..………………………….…...…..43.1可用的计算方法概述………………………………….………….…………………………….……..….……43.2单个螺栓连接计算，力和变形分析……………….…………….……………………………..……….……53.2.1同轴紧固单螺栓连接………………………………………….…….……………………………………….83.2.2偏心紧固单螺栓连接…………………………………………….….……………………………………….83.2.3单边开放的连接…………………………………………..….……………………………...………………103.2.4横向力的影响.....…………………………….…….…….……………………………...……………….104计算步骤………………………………………………………….……………………………………………...104.1概述.........………………………………….………….………………………………………….......104.2说明.....………………………………….………………….……………………………….............115数值计算………………………………......…….…….…….………………………….……………….....195.1连接的回弹....……………………………………….…….……………………………………………....195.1.1螺栓的回弹.........………………………………….………………………….………………………...195.1.1.1轴向回弹...………………………………………….………………………….………………….....205.1.1.2弯曲回弹.....…………………………………….…….……………………………………………….215.1.2重叠被连接件的回弹………………………………….….………………………………………...……….215.1.2.1同轴紧固单螺栓连接的回弹…………………………………….………………………...………………235.1.2.2偏心紧固单螺栓连接的回弹………………………………….….…………………………………..……265.1.2.3偏心作用的轴向工作载荷的回弹………………………..…………………………………..……………315.2载荷系数.............……………………………………………………………………………………..325.2.1轴向作用的工作载荷的作用线-距离a…………………...………………………………………….....325.2.2载荷系数....……………………………………………..………………………………………………..325.2.2.1基本原理.......………………………………………………………………………………………….335.2.2.2确定载荷系数n的步骤...............................………............……………………........................................345.3载荷系数和附加螺栓载荷………………...……………………………………………………………...…..385.3.1载荷系数和附加螺栓载荷的上限……….………………………………………………...……………….385.3.1.1同轴负载....………………………...…………………………………………………………………..405.3.1.2偏心负载......………………………...………………………………………………………………...405.3.1.3特殊情况下的外部弯曲力矩…………………...………………………………………………………...415.3.2偏心载荷情况下上限的关系式……………………………...………………………………………...……415.3.3开式连接的关系式…………………………………..…………………………………..……………….…445.4预加载荷.........………………………...…………………………………………………………….475.4.1昀小夹紧力………………………..……………………………………………………………….……….475.4.2预紧力的变化..…........……..………………………………………………………………………..475.4.2.1由于压陷和松弛产生的预紧力变化…………..…………………………………………………….…..4725.4.2.2温度对预紧力的影响………………………………….……………………………………………...….495.4.3装配预紧力和拧紧力矩………………………………….………………………….……………………..505.4.3.1力矩控制拧紧…………….……………………………………………………….……………………..525.4.3.2转角控制拧紧…………….………………………………………………………………….…………..535.4.3.3屈服控制拧紧……………………………………….……………………………………………………545.4.3.4拧紧方法的比较……………………………………….…………………………………………………545.4.3.5昀小装配预紧力…………………….…………………………………………………………..……….545.5应力和应变的计算………………………………………………………………….………………..………555.5.1装配应力.....……………………….…………………………………………………………..........555.5.2工作应力........………………….………………………………………………………………......585.5.3交变应力…………………………….……………………………………………………..............595.5.4螺栓头和螺母支承面的表面压力……….………………………………………………………………..635.5.5啮合长度.......……………………….………………………………………………………………....645.5.6剪切应力......……………………….…………………………………………………………......675.5.6.1概述..........……………………….………………………………………………………………..675.5.6.2载荷分布....………………………….……………………………………………………………...675.5.6.3静载荷.....………………………………….……………………………………………………....685.5.6.4动载荷………………………………………….……………………………………………..........696提高螺栓连接工作可靠性的设计.....…………...….……………………………………………………..706.1螺栓连接耐久性......…………………………………………………………………………………....706.2螺栓连接的松脱..………………………………………………………………………………….......717标记符号及其内容………………………………….…………………………………………….............71参考文献....…………………………………….………………………………………..................81附件A计算用表....……………………………...…………………………………………………..........84附件B计算例题..………………………………………………………………………………….......…..98附件C载荷系数计算..………………………..……..……………………………………………….........1383指南的基本注解2003年新版本，VDI2230第一部分本指南已经用于实践超过25年，被广泛承认和经常参考，现在德国及其它地方被当作是标准工作用于计算螺栓连接。本指南的目的是给设计师和设计工程师提供更多的按照计算步骤，用于计算螺栓连接提高系统步骤的参考。自从1986年出版以来，在使用该指南时已经积累了很多经验，这也证明了指南本身在众多的事项和一系列用户变更零部件的查询中的地位。这些和其它标准工作的变化，特别是一些新知识和研究结果，已经导致VDI委员会根本性地修订指南第一部分，并到目前为止延迟了计划中的第二部分（多螺栓连接）。该修订不仅仅是限制了更新某些方面，还有一些内容上的根本变化。此外，指南的结构也已经有了变化，目的是提高清晰度。那些不直接用于计算要求的内容也被去掉了（例如，螺栓头部高度），或者已经被减少到了需要理解的昀低水平（例如装配方法）。经过集中讨论和1998年提交的草案修改，新版本的指南VDI2230第一部分在2001年十月出版了德语版本，双语版本的完成也被使用了，是为了更正一些小的错误和补充材料参数的资料。双语版本并不包括2001年十月德语版本的内容的根本变化。指南VDI2230第一部分“系统性的计算高强度螺栓连接—圆柱螺栓连接”是VDI委员会“螺栓连接”的合作努力的结果。在此对委员会全体成员的义务劳动表示感谢，感谢他们的参与和提供专业知识表格和数据。1有效范围本指南的条款适用于钢制高强度螺栓和高强度螺栓连接，（紧固螺纹带60°侧角），例如，强度等级8.8-12.9，或者70、80和工作负载的摩擦传导。作为规则，工作负载包括静态或动态轴向负载（例如，动作方向与螺栓轴方向平行）。此外，弯曲力矩和横向负载也会发生。尺寸范围从M4-M39的数据也制成了表格。在低强度或者强度不同于DINENISO898-1标准，该指南也可以适用于其它材料制成的类似螺栓，也适用于一些大尺寸的螺栓。指南也适用于在内部表面的接触区域有限制尺寸的地方（尺寸G，参照5.1.2.2部分）。如果超过该限制值，将不能适用，或者会发生大的计算错误。基于表格A1-A4，A7，A11和A12的材料性质仅仅适用于室温，例如，必须根据它们的温度情况（较低和较高温度）制定适当的误差，极端应力（例如，腐蚀）、突发和随机负载不适用。该指南原则上不废除根据实验的和/或者数字（FEM，BEM）测试要求以证实计算结果。这也特别推荐给一些重要的连接。下列标准或者规范（选择）可在需要的时候查看：DINEN1591-1法兰和接头.带衬垫的环形法兰连接的设计规则.计算方法DINVENV1591-2法兰及其接头.带衬垫的圆形法兰接头的设计规则.第2部分:衬垫参数DINEN28839紧固零件的机械性能；有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母DINENISO898-1由碳素钢和合金钢制成的紧固零件的机械性能；第一部分：螺栓，螺钉和螺柱ISO898-2紧固零件的机械性能；第二部分：有规定的检验载荷值的螺母；粗牙螺纹DINENISO3506耐蚀不锈钢紧固件的机械性能DINVENV1991结构设计和作用原理DINVENV1993钢结构设计EN1515法兰及其连接件；螺栓连接2技术准则VDI2230第1部分，1986年7月版与2001年10月修订版的差异与以前版本的指南相比较，首先，根本的和总体的有效理论上的力的相互关系，螺栓