出处:Kloos, K.-H., & Thomala, W. (2007). Schraubenverbindungen – Grundlagen, Berechnung, Eigenschaften, Handhabung(第 5 版). Berlin, Heidelberg, New York: Springer. ISBN 978-3-540-21282-9. 第 4.5 节 Berechnungsbeispiel – Pleuelschraubenverbindung(连杆螺栓连接计算示例),第 118–133 页,图 4.39–4.43

计算器:VDI 2230-1 单螺栓连接计算 ,一键载入本题输入,点「执行计算」即可复算。

题目

连杆大头与连杆盖之间的一颗 M8、12.9 级缩颈螺栓,穿过通孔、用螺母拧紧(通孔连接),转角控制拧紧。特制头支承面外径 12.3 mm,通孔直径 9 mm。被夹件为钢,夹紧长度 $l_K = 45$ mm,螺栓杆依次为 22 mm 缩颈段、6 mm 定心段、15 mm 缩颈段和 2 mm 自由螺纹(第 127 页)。

分界面上作用轴向载荷 $F_A = 5000$ N、横向载荷 $F_Q = 2440$ N 和弯矩 48 N·m;分界面非圆,螺栓轴线偏离其重心轴,属偏心夹紧加偏心受载(第 119–125 页)。

连杆几何、力与力矩 连杆几何、力与力矩,左侧 A–A 处为分界面,右侧 $h_1$–$h_5$ 为被夹件分层(来源:Kloos/Thomala, Schraubenverbindungen, 5. Aufl., Springer 2007, 图 4.39,第 119 页)

输入参数

本题的偏心分界面几何与载荷位置输入 本题的偏心分界面几何与载荷位置输入(据 mechCalc 计算器载入本题绘制)

名称 符号 取值
被夹件分层 1,弹性模量 $E_{P}$ 210000 N/mm²
被夹件分层 1,极限支承面压强 $p_{G}$ 730 N/mm²
强度等级 — 12.9
屈服强度 $R_{p0{,}2}$ 1100 N/mm²
抗拉强度 † $R_m$ 1220 N/mm²
螺栓规格 $d$ M8
产品数据的支承面外径 $d_W$ 12.3 mm
被夹件分层 1,厚度 $h$ 45 mm
分界面等效外径 † $D_A$ 18.6 mm
螺栓分段 1,长度 $l$ 22 mm
螺栓分段 1,直径 $d$ 5.8 mm
螺栓分段 2,长度 $l$ 6 mm
螺栓分段 2,直径 $d$ 9 mm
螺栓分段 3,长度 $l$ 15 mm
螺栓分段 3,直径 $d$ 5.8 mm
螺栓分段 4,长度 $l$ 2 mm
头侧支承面内径(可选) $D_{Ki}$ 9 mm
夹紧偏心距 $s_{sym}$ 0.02 mm
受载偏心距 $a$ 9.6 mm
易张开侧边距 † $e$ 5.5 mm
张开点距离 $u$ 5.52 mm
分界面尺寸 † $c_T$ 12 mm
变形套筒宽度 $b$ 25 mm
张开计算用接触面积 $A_D$ 208.4 mm²
分界面惯性矩 $I_{BT}$ 2900 mm⁴
较薄被夹板厚度 † $h_{min}$ 20 mm
轴向载荷 $F_A$ 5000 N
横向载荷 $F_Q$ 2440 N
载荷导入系数 $n$ 0.8
计算模式 — 校核模式(指定规格)
螺栓头型 — 特制头(自填承压外径)
螺栓分段 1,段类型 — 自定义 $d$
螺栓分段 2,段类型 — 自定义 $d$
螺栓分段 3,段类型 — 自定义 $d$
螺栓分段 4,段类型 — 螺纹($A_{d3}$)
螺纹摩擦系数 $\mu_{G,min}$ 0.08
分界面摩擦系数 $\mu_{T,min}$ 0.15
拧紧方法 — 转角控制法(αA = 1.0)
拧紧系数 $\alpha_A$ 1
嵌入量取法 — 按 Tabelle 5 累加
表面粗糙度 $R_z$ 10 ≤ Rz < 40 μm
载荷方向(Tabelle 5) — 拉 / 压
内分界面数 — 1
螺纹摩擦系数上界(可选) $\mu_{G,max}$ 0.14
偏心夹紧 / 偏心受载 — 是

† 原文未给:分界面等效外径 $D_A = 18.6$ mm,把原书印出的分界面总面积 272 mm²(第 124 页)换成等面积圆,依据是 VDI 2230 Blatt 1:2015 §2 对非圆分界面取平均直径的规定,换算做法同该规范附录 B 算例 B4 的 R3b。较薄被夹板厚度 $h_{min} = 20$ mm,取图 4.39 中分界面上方的 4 层、每层 5 mm(第 119 页)。易张开侧边距 $e = 5.5$ mm,取图 4.42、图 4.43 的 $l - X_B = 12 - 6.5$(第 123 页),与原书印出的 $u = 5.52$ mm、$s = 0.02$ mm 自洽。分界面尺寸 $c_T = 12$ mm,取图 4.43 中分界面沿偏心方向的尺寸 $l$(第 123 页)。螺栓抗拉强度 $R_m = 1220$ N/mm²,取同书表 2.14 中 12.9 级的最小值(第 28 页)。

计算过程

预紧力(R1–R6)

步骤 5 R2:所需最小夹紧力 $F_{Kerf}$ · VDI 2230 Blatt 1:2015, R2/1~R2/4 (Gl.108/109/107/110/111)

$$F_{KA}=F_{A\max}\frac{A_D(a\,u-s_{sym}u)}{I_{BT}+s_{sym}u A_D}$$$$F_{Kerf}\geq\max(F_{KQ};\,\max(F_{KP},F_{KR,req})+F_{KA})$$

代入:$F_{KQ} = 2440/(1 \cdot 0.15) = 16267\,\text{N}$(摩擦传力)

$F_{KP} = 0\,\text{N}$(密封)

$F_{KR,req} = 0\,\text{N}$(指定值)

$F_{Kerf} = 18851\,\text{N}$

$F_{A\max} = 5000$, $a = 9.600$, $u = 5.520$, $s_{sym} = 0.020$, $A_D = 208$, $I_{BT} = 2900$(输入值)→ $F_{KA} = 18851\,\text{N}$(张开极限,VDI 2230 Blatt 1:2015,§5.3.2,式 (107))

此处 $A_D$ 是张开模型的接触面积,不是 $F_{KP}$ 的密封面积

◆ 对照量 防张开夹紧力 $F_{KA}$ = 18851.3 N,例题值 18851,误差 0.00 %(见「结果比对」)

◆ 对照量 所需最小夹紧力 $F_{Kerf}$ = 18851.3 N,例题值 18850,误差 +0.01 %(见「结果比对」)

步骤 6 R3a:螺栓轴向柔度 $\delta_S$ · VDI 2230 Blatt 1:2015, §5.1.1.1, Bild 6, Gl.(18)(19)

$$\delta_S = \delta_{SK} + \sum_i \frac{l_i}{E_S A_i} + \delta_{GM}$$$$\delta_i = \frac{l_i}{E_S A_i}$$

代入:4 段:$\delta_{1} = 3.965 \times 10^{-6}$($l = 22\,\text{mm}$,自定义,$d = 5.800\,\text{mm}$,$A_i = \pi/4\,d_i^2$(式 (18)))

$\delta_{2} = 4.491 \times 10^{-7}$($l = 6\,\text{mm}$,自定义,$d = 9.000\,\text{mm}$,$A_i = \pi/4\,d_i^2$(式 (18)))

$\delta_{3} = 2.703 \times 10^{-6}$($l = 15\,\text{mm}$,自定义,$d = 5.800\,\text{mm}$,$A_i = \pi/4\,d_i^2$(式 (18)))

$\delta_{4} = 2.900 \times 10^{-7}$($l = 2\,\text{mm}$,螺纹,$d = 6.466\,\text{mm}$,$A_{d3}$(式 (23)))

$\delta_{SK} = 3.789 \times 10^{-7}$, $\delta_{GM} = 8.832 \times 10^{-7}$ → $\delta_S = 8.6699 \times 10^{-6}\,\text{mm/N}$(头型:特制头)

$l_{SK} = 0.5\,d$(式 (30))针对通孔的中等系列(DIN EN 20273)

请对照该系列核对所输入的 $d_h$

◆ 对照量 螺栓柔度 $\delta_S$ = $8.66994\times10^{-6}$ mm/N,例题值 $8.59\times10^{-6}$,误差 +0.93 %(见「结果比对」[1])

步骤 7 R3a-b:螺栓弯曲柔度 $\beta_S$、等效弯曲长度 $l_{ers}$ · VDI 2230 Blatt 1:2015, §5.1.1.2, Gl.(33)–(35), (37); Anhang B, B4 R9; B5 R3

$$\beta_S=\sum_i\frac{l_i}{E_i I_i}$$$$l_{ers}=\beta_S E_S I_3$$$$I_3=\frac{\pi}{64}d_3^4$$

代入:$\beta_{SK} = 9.474 \times 10^{-8}$, $\beta_{1} = 1.886 \times 10^{-6}$($l=22$,自定义,$d=5.800$)

$\beta_{2} = 8.871 \times 10^{-8}$($l=6$,自定义,$d=9.000$)

$\beta_{3} = 1.286 \times 10^{-6}$($l=15$,自定义,$d=5.800$)

$\beta_{4} = 1.110 \times 10^{-7}$($l=2$,螺纹,$d=6.466$),$\beta_G = 2.220 \times 10^{-7}$, $\beta_M = 7.579 \times 10^{-8}$ (1/(N·mm)) → $\beta_S = 3.76398 \times 10^{-6}\,\text{1/(N}\cdot\text{mm)}$

$I_3 = 85.81\,\text{mm}^4$ → $l_{ers} = 67.823\,\text{mm}$

分段截面惯性矩 $I_i$ 的取法同附录 B 的 B4 R9 与 B5 R3

◆ 对照量 等效弯曲长度 $l_{ers}$ = 67.8234 mm,例题值 67.48,误差 +0.51 %(见「结果比对」[1])

步骤 8 R3b:被连接件柔度 $\delta_P$ · VDI 2230 Blatt 1:2015, §5.1.2.1, Gl.(41)/(46)–(50)

$$\delta_P=\frac{2}{w}\,\delta_P^V+\delta_P^H$$

代入:分支 ③ 锥 + 套筒($d_W < D_A < D_{A,Gr}$)

$d_W = 12.30$, $D_A = 18.6$, $d_h = 9$, $w = 1$, $\tan\varphi = 0.4446$, $D_{A,Gr} = 32.31$ (mm), $l_V = 7.09$, $l_H = 30.83$ → $\delta_P = 1.3182 \times 10^{-6}\,\text{mm/N}$

◆ 对照量 被连接件柔度 $\delta_P$ = $1.31819\times10^{-6}$ mm/N,例题值 $1.35\times10^{-6}$,误差 -2.36 %(见「结果比对」[1])

步骤 11 R3d:载荷系数 $\Phi^*_{en}$ · VDI 2230 Blatt 1:2015, R3/4, Gl.(91), (92)

$$\Phi^*_{en} = n \cdot \frac{\delta_P^{**} + \delta_{PZu}}{\delta_S + \delta_P^{*}}$$

代入:$\delta_{PZu} = (w-1)\,\delta_M = 0\,\text{mm/N}$

$\Phi^*_{en} = 0.8 \cdot (1.3314 \times 10^{-6} + 0) / (8.6699 \times 10^{-6} + 1.3182 \times 10^{-6}) = 0.106635$

◆ 对照量 载荷系数(力比)$\Phi$ = 0.1066,例题值 0.109,误差 -2.20 %(见「结果比对」[1])

步骤 12 R4:预紧力变化 · VDI 2230-1:2015, §5.4.2.1, Tabelle 5

$$f_Z = \frac{f_{Z,thread} + n_{bearing} f_{Z,bearing} + n_{inner} f_{Z,inner}}{1000}$$$$F_Z = \frac{f_Z}{\delta_S + \delta_P}$$

代入:表 5,$10 \leq R_z < 40\,\mu\text{m}$,拉压:螺纹 3 μm

支承面 2 × 3 μm

内分界面 1 × 2 μm

合计 11 μm = 0.011 mm

$F_Z = 0.011 / 9.9881 \times 10^{-6} = 1101\,\text{N}$

表 5 仅适用于无涂层的实心钢制零件

铝制零件的嵌入量更大(例如螺纹孔连接的螺纹处取 10 μm 而非 5 μm)(VDI 2230-1 §5.4.2.1)

超过表 A9 的极限支承面压强 $p_G$ 后,表 5 的数值不再有效

对于多层薄板叠层,应通过试验测定 $F_Z$(VDI 2230-1 §5.4.2.1)

表 5 另有剪切工况的数值

附录 B 的算例 B2 与 B3 取剪切,B4 取拉压(横向载荷由定心台肩承担)

◆ 对照量 嵌入量 $f_Z$ = 11 μm,例题值 11,误差 0.00 %(见「结果比对」)

◆ 对照量 嵌入导致的预紧力损失 $F_Z$ = 1101 N,例题值 1107,误差 -0.54 %(见「结果比对」[1])

步骤 13 R5:最小装配预紧力 $F_{M\min}$ · VDI 2230, R5/1

$$F_{M\min} = F_{Kerf} + (1-\Phi^*_{en})\cdot F_A + F_Z + \Delta F'_{Vth}$$

代入:$F_{M\min} = 18851 + (1-0.1066) \cdot 5000 + 1101 + 0 = 24419\,\text{N}$

◆ 对照量 最小装配预紧力 $F_{M\min}$ = 24419 N,例题值 24410,误差 +0.04 %(见「结果比对」[1])

校核(R7–R13)

步骤 16 R7b:许用装配预紧力的上限 · VDI 2230 Blatt 1:2015, §5.5.1, Gl.(147) ✔

$$F_{Mmax}\ \leq\ F_{Mzul}\ \leq\ 1.4\,F_{MTab}$$

代入:$F_{MTab} = 23620\,\text{N}$——表 A1–A4 的取值:取 $R_{p0,2\min}$ 的 90 %,按式 (142)/(143) 以 $\nu = 1$ 计算(VDI 2230 Blatt 1:2015,§5.5.1)

上限 $1.4\,F_{MTab} = 33068\,\text{N}$, $F_{Mzul} = 26244\,\text{N}$

$F_{Mzul}/F_{MTab} = 1/0.9 = 1.111$

◆ 对照量 表值装配预紧力 $F_{MTab}$ = 23620 N,例题值 23800,误差 -0.76 %(见「结果比对」[1])

步骤 17 R3e:单侧张开极限 $F_{Aab}$(偏心) · VDI 2230 Blatt 1:2015, §5.3.2, Gl.(104), (106); §5.5.2.4, Gl.(166) ✘

$$F_{Aab}=F_V\frac{I_{BT}+A_D u\,s_{sym}}{I_{BT}(1-\Phi^*_{en})+A_D u(a-\Phi^*_{en}s_{sym})}$$

代入:$F_V = F_{V1\min}$(式 (166))$= 22720\,\text{N}$

$I_{BT}=2900$, $A_D=208$, $u=5.520$, $s_{sym}=0.020$, $a=9.600$, $\Phi^*_{en}=0.106635$ → $F_{Aab} = 4872\,\text{N}$ 对比 $F_{A\max} = 5000\,\text{N}$

$F_{Vab} = 23318\,\text{N}$

分界面在 U 点张开,其后所有公式均不再适用

◆ 对照量 张开极限:$F_A$ 未达 $F_{Aab}$(R3e,Gl.104) = 否,例题值 是,误差 不一致(见「结果比对」[4])

步骤 20 R8b:屈服后的预紧力 $F_{V1}$ 与最小夹紧力 · VDI 2230 Blatt 1:2015, §5.5.2.4, Gl.(164)(166)(167) ✘

$$F_{V1}=A_0\sqrt{(R_{p0{,}2min}k_V)^2-3\left(k_\tau\frac{M_G}{W_{Ppl}}\right)^2}-F_{SAmax}+\Delta F_{Vth}^{*}-F_Z$$

代入:分支 (b) 拧紧超过屈服点(§5.5.2.3)

$\mu_{G\max} = 0.14$

$W = 51.1\,\text{mm}^3$, $k_V = 1.1$, $\tau_S = 181.9\,\text{N/mm}^2$

$F_{V1} = 29232\,\text{N}$(热项按式 (151),VDI 2230 Blatt 1:2015,§5.5.2.1:0 N)

$F_{M0,2\min} = F_{MTab}(\mu_{G\max})/\nu_{Tab} = 21440/0.9 = 23822\,\text{N}$, $M_G = 18583\,\text{N}\cdot\text{mm}$

$F_{V1\min} = 22720\,\text{N}$(热项按式 (167),符号规则与式 (151) 相反,VDI 2230 Blatt 1:2015,§5.5.2.4:0 N)

$F_{PA\max} = 4467\,\text{N}$

$F_{KR1\min} = 18254\,\text{N}$ 对比 $F_{Kerf} = 18851\,\text{N}$

未计入式 (157)/(161) 的弯曲项 $M_{Sbmax}$(偏心,与 R8 同样的简化)

◆ 对照量 超屈服后残余夹紧力:$F_{KR1min} \geq F_{Kerf}$(Gl.164) = 否,例题值 是,误差 不一致(见「结果比对」[3])

步骤 21 R9:疲劳应力 $\sigma_{ab}$ 与 $S_D$(偏心) · VDI 2230 Blatt 1:2015, R9/2, Gl.(169), (188), (64), R9/4 ✔

$$\sigma_{SAb}=\left[1+\left(\frac{1}{\Phi^*_{en}}-\frac{s_{sym}}{a}\right)\frac{l_K}{l_{ers}}\frac{E_S}{E_P}\frac{\pi a d_S^3}{8\bar I_{Bers}}\right]\frac{\Phi^*_{en}F_A}{A_S}$$$$\ \sigma_{ab}=\frac{\sigma_{SAbo}-\sigma_{SAbu}}{2}$$$$\ S_D=\frac{\sigma_{AS}}{\sigma_{ab}}\geq1.0$$

代入:$1/\Phi^*_{en} - s_{sym}/a = 1/0.106635 - (0.020)/9.600$

$l_K/l_{ers} = 45.000/67.823$, $E_S/E_P = 210000/210000$, $\pi a d_S^3/(8\bar I_{Bers}) = \pi\cdot9.600\cdot6.827^3/(8\cdot2801)$ → 方括号项 $= 3.6639$

$\sigma_{SAb}/F_A =$ 方括号项 $\cdot\Phi^*_{en}/A_S = 1.0675e-02\,\text{mm}^{-2}$

$\sigma_{SAbo} = 53.375$, $\sigma_{SAbu} = 0.000$, $\sigma_{ab} = 26.687$ (N/mm²)

$\sigma_{AS} = 54.19$ (N/mm²)

$S_D = 2.03 \geq 1.2$ → ✅

所需 $S_D \ge 1.2$(推荐值 1.2,见 R9/4 的 [4];安全系数由使用者设定)

若连接局部张开,建议改用附录 D 的 $F_{SAKl}/F_A$ 代替 $\Phi^*_{en}$(VDI 2230 Blatt 1:2015,§5.5.3,式 (188);附录 D)——本计算器经 R3e 保证不张开,故不含附录 D

◆ 对照量 疲劳极限 $\sigma_{AS}$ = 54.19 N/mm²,例题值 56,误差 -3.23 %(见「结果比对」[1])

◆ 对照量 疲劳校核:$S_D$ 达到所需值(R9) = 是,例题值 是,误差 一致(见「结果比对」)

步骤 22 R10:支承面压强校核(装配状态与工作状态) · VDI 2230, R10/3, Gl.(192), R10/2 (Gl.191), R10/4; Gl.129/193/194; §5.5.4; Anhang B, Beispiel B4, R10 ✘

$$A_{p\min} = \tfrac{\pi}{4}(d_{Wa}^2 - D_{Ki}^2)$$$$p_{\max} = 1.4\,\frac{F_{MTab}}{A_{p\min}}$$$$p_{B\max} = \frac{F_{V\max} + F_{SA\max} - \Delta F_{Vth}}{A_{p\min}} \le p_G$$

代入:头侧:$D_{Ki} = 9.00\,\text{mm}$, $d_{Wa} = 12.30\,\text{mm}$, $A_{p\min} = \tfrac{\pi}{4}(12.30^2 - 9.00^2) = 55.2\,\text{mm}^2$

$p_{\max} = 1.4\,F_{MTab}/A_{p\min} = 1.4 \cdot 23620/55.2 = 599.0\,\text{N/mm}^2$(R10/3,式 (192))

$p_{B\max} = (26244 + 533 - 0)/55.2 = 485.0\,\text{N/mm}^2$

$F_{SA\max} = \Phi^*_{en} F_{A\max}$ ($\Phi^*_{en} = 0.106635$, R10/2)

头侧 $p_G = 730\,\text{N/mm}^2$(输入):$S_p = 1.22$, $S_{pB} = 1.51$

螺母侧:$d_{WMu} = 11.63\,\text{mm}$(按 ISO 4032(DIN EN ISO 4032:2023-12)取 $d_{w,min}$),$D_{Ki,Mu} = 9.00\,\text{mm}$(螺母侧:未给 $D_{Ki}$,回退取 max($d_{a,max}$, $d_h$)——承压面积未因被连接件的倒角而减小,$S_p$ 偏乐观),$d_{Wa,Mu} = 11.63\,\text{mm}$, $A_{pMu,\min} = \tfrac{\pi}{4}(11.63^2 - 9.00^2) = 42.6\,\text{mm}^2$

$p_{Mu\max} = 776.0\,\text{N/mm}^2$

$p_{B\max,Mu} = 628.4\,\text{N/mm}^2$

螺母侧 $p_G = 730\,\text{N/mm}^2$(输入):$S_p = 0.94$, $S_{pB} = 1.16$

控制侧:螺母侧

◆ 对照量 最小支承面积 $A_{p\min}$(头侧) = 55.2 mm²,例题值 55.2,误差 0.00 %(见「结果比对」)

◆ 对照量 装配态支承面压强 $p_{M\max}$(头侧) = 599 N/mm²,例题值 604,误差 -0.83 %(见「结果比对」[1])

◆ 对照量 支承面压强安全系数 $S_P$(装配态,头侧) = 1.22,例题值 1.209,误差 +0.91 %(见「结果比对」[2])

结果比对

结果(单位) 例题值 MechCalc 误差 (%)
防张开夹紧力 $F_{KA}$(N)(步骤 5) 18851 18851.3 0.00
所需最小夹紧力 $F_{Kerf}$(N)(步骤 5) 18850 18851.3 +0.01
最小支承面积 $A_{p\min}$(头侧)(mm²)(步骤 22) 55.2 55.2 0.00
嵌入量 $f_Z$(μm)(步骤 12) 11 11 0.00
螺栓柔度 $\delta_S$(mm/N)(步骤 6) $8.59\times10^{-6}$ $8.66994\times10^{-6}$ +0.93 [1]
等效弯曲长度 $l_{ers}$(mm)(步骤 7) 67.48 67.8234 +0.51 [1]
被连接件柔度 $\delta_P$(mm/N)(步骤 8) $1.35\times10^{-6}$ $1.31819\times10^{-6}$ -2.36 [1]
载荷系数(力比)$\Phi$(步骤 11) 0.109 0.1066 -2.20 [1]
嵌入导致的预紧力损失 $F_Z$(N)(步骤 12) 1107 1101 -0.54 [1]
最小装配预紧力 $F_{M\min}$(N)(步骤 13) 24410 24419 +0.04 [1]
表值装配预紧力 $F_{MTab}$(N)(步骤 16) 23800 23620 -0.76 [1]
装配态支承面压强 $p_{M\max}$(头侧)(N/mm²)(步骤 22) 604 599 -0.83 [1]
疲劳极限 $\sigma_{AS}$(N/mm²)(步骤 21) 56 54.19 -3.23 [1]
支承面压强安全系数 $S_P$(装配态,头侧)(步骤 22) 1.209 1.22 +0.91 [2]
超屈服后残余夹紧力:$F_{KR1min} \geq F_{Kerf}$(Gl.164)(步骤 20) 是 否 不一致 [3]
张开极限:$F_A$ 未达 $F_{Aab}$(R3e,Gl.104)(步骤 17) 是 否 不一致 [4]
疲劳校核:$S_D$ 达到所需值(R9)(步骤 21) 是 是 一致
  • [1] $\delta_S$、$l_{ers}$ 的差来自头部项:计算器对特制头取 $0.5d$,原文取 $0.4d$;$\delta_P$、$\Phi$、$F_Z$、$F_{M\min}$ 的差来自被夹件模型(原文为 1986 版替代截面,计算器为 2015 版变形锥加变形套筒);$F_{MTab}$、$p_{M\max}$ 的差来自缩颈杆径取 5.8 mm 还是 5.82 mm;$\sigma_{AS}$ 的差来自两个不同的疲劳极限经验式。
  • [2] 例题值由原文 $p_G = 730$ N/mm² 与头下面压 $p_{M\max} = 604$ N/mm² 换算:$S_P = 730/604 = 1.209$。
  • [3] 原书按 $\nu=1.06$ 估转角控制拧紧的预紧力,判 $F_{M\min}$ 可达;VDI 2230:2015 以 $\nu=1$ 的 $F_{M0,2\min}$ 为下限,计算器按后者判为不满足(偏保守)。
  • [4] 原书按 $\nu=1.06$ 估转角控制拧紧的预紧力,判防单侧张开足够;VDI 2230:2015 的张开判据与 Gl.(164) 等价,$F_V$ 取 $\nu=1$ 下的 $F_{V1\min}$,计算器据此判为张开(偏保守)。