通孔公差及倒角:精装配系列,孔公差为H12 ;中等装配系列,孔公差为H13。为了避免通孔边缘与螺栓头下圆角发生干涉,不装垫圈的,建议通孔边缘倒角45°,倒角深度应与螺栓头下圆角相适应。对于风电机组的螺栓连接副,必须采用垫圈,垫圈一侧内孔必须倒角。
螺栓头部与光杆过渡的圆弧角,在无内倒角垫圈和无垫圈的使用情况下,可能发生偏心安装,螺栓圆弧角与直角边产生干涉,造成安装不可靠,同时螺栓拧紧时,圆弧角处产生压痕(螺栓安装也会产生偏斜),在载荷作用下产生应力集中,螺栓头部易发生断裂,见图2。
图2 螺栓头部与光杆部过渡圆弧角干涉
图3 螺栓夹紧长度L
2.2 螺栓与连接件螺纹孔连接当由于结构需要,螺栓直接与连接件螺纹孔连接时,其连接件上的螺孔螺纹公差应为7H 或6H。
根据JG/T 5057.40-1995 附录A要求,螺栓在连接件中的最小拧入深度,除对连接件有特许规定外,一般连接需按螺
栓性能等级区分,见表3。
表3 螺栓在连接件上的最小拧入深度
2.3 螺栓夹紧长度L
对于承受交变载荷的高强度螺栓,为保证交变载荷作用下的螺栓疲劳强度,根据VDI2230,L/d ≥ 5,L 的规定见图3。如果夹紧长度还不够,可以将垫圈加厚。
2.4 连接表面接触应力高强度紧固件连接采用大预紧力,为保证在预紧力和负载作用下其相关接触表面的比压强度,应对连接件、螺栓头、螺母的接触面进行校核,具体方法参考相关计算标准。
2.5 预紧力与预紧力矩
高强度螺栓连接, 必须采用较大的预紧力, 根据VDI 2230-2003, 一般预紧力应为该螺栓材料屈服强度的70%~81.2%, 即预紧力Fp(kN):Fp=0.7×As×σp0.2
预紧力矩 MA(Nm)与预紧力Fp满足下式:MA=K×Fp×d式中:
As —螺纹公称应力截面积,mm2 ;
σp0.2 —螺栓材料屈服强度,N/mm2 ;