關于VDI2230里螺釘聯接下應用DSV方式計算的基本體尺寸要求的討論

張林楠

【摘要】本文針對VDI2230中螺釘聯接方式下兩種不同計算方式的選擇條件進行了相關討論，并給出了部分常用標準墊圈面六角螺栓在螺釘聯接方式下使用DSV計算方式的基本體尺寸要求。

【關鍵詞】VDI2230；螺釘聯接；基本體尺寸

1.概述

德國標準VDI2230是關于高強度螺栓連接計算的參考標準，實踐超過20年，被廣泛認可和參考[1]。被連接件的替代椎體的提出和計算是該標準的核心基礎之一。被連接件的變形椎體剛度的計算又按螺栓連接方式的不同分為兩種，一個是螺栓聯接的計算方式（后文稱為DSV），一個是螺釘聯接的計算方式（后文稱為ESV），兩種計算皆為近似計算。但根據實際應用，有些螺釘聯接的帶螺紋的界面尺寸相對較小，而相對的連接基本體尺寸較大，此時雖然聯接方式屬于螺釘聯接，但計算方式卻按照DSV進行計算，該標準僅對界面尺寸做了明確分界，而基本體的分界尺寸沒有明確給出。本文對該問題進行了分析，并給出了車輛上常用標準墊圈面六角頭螺栓M4～M39在螺釘聯接方式下需進行DSV計算的基本體尺寸要求。

2.公式符號說明

DAE，Gr ——按ESV計算時極限直徑，參考VDI2230

DAD，Gr ——按DSV計算時的極限直徑，參考VDI2230

P —— 螺距，取值參考GB/T 193-2003

a —— 螺栓頭肩距，計算時取a≈3P[2]

dh —— 標準螺栓通孔直徑，計算時取中等裝配值[3]

dw —— 標準螺栓墊圈面直徑，按dw=0.95s計算[3]，s為對邊寬度，取值參考GB3104-82

dwm —— 承壓面平均直徑，dwm=（ DA+ dw）/2

l3 —— 螺紋預留長度，因車輛上為變載荷，取l3≥0.75d[4]

其余符號參照VDI2230[1]

根據相關標準，可以得到M4～M39標準螺釘聯接的下列比值范圍：

lk/ dw>0.583，0.662這里，lk≥a+l3