法蘭連接螺栓及螺栓長度的確定

曉昀

      經(jīng)常有人問，法蘭的連接螺栓選擇多長的？螺栓露出螺母多長比較合適？以下舉個例子說明。

      連接螺栓的選用，雖以船用法蘭連接螺栓長度的選擇為例，但其他行業(yè)的可以類似做法。

    船用法蘭的連接螺栓一般都使用Ⅰ級精度普通粗牙螺紋。螺栓和螺母的材料為優(yōu)質(zhì)碳素鋼，為了避免由于旋緊后螺栓受到損傷，鋼制螺栓的機械性能等級一般都大于螺母的等級。例如用4.8級螺栓時，可用4級螺母。螺母的強度等級一般有4、5、6、8、9、10、12，螺栓的機械性能等級一般有3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9。螺母的等級和螺栓等級的整數(shù)均表示材料抗拉強度的1/100。

      除了螺栓材料的選用外,還要考慮選用合適的螺栓直徑M和長度L。螺栓直徑M一般比法蘭螺孔直徑d小1~2mm。螺栓的長度應(yīng)為法蘭旋緊后露出螺母0~0.5螺栓直徑，具體計算公式為：

      由于螺栓的長度已標(biāo)準化，計算出的理論長度L0為一范圍，可在此范圍內(nèi)選擇符合標(biāo)準的螺栓長度L。螺栓的標(biāo)準長度如下：20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、90、100、110、120、130、140、150、160、180、200、240、260、280、300mm等。如果標(biāo)準長度不能滿足需要時，可以提出特殊的訂貨要求，長度間隔一般為5mm。

而常用連接螺栓的螺距t和螺母的厚度H也是已知的，見下表 。

例：已知一對法蘭（16065 CB/T46-1999）使用非石棉橡膠墊片連接時，應(yīng)選用連接螺栓的規(guī)格如何？

根據(jù)所采用的法蘭標(biāo)準，查閱有關(guān)資料可以知道法蘭厚度b=18mm，螺孔直徑d=17mm。

已知：b=18mm  d=17mm  δ=3mm

  求：M 和L

解：M=d—(1~2)=17—(1~2)=15~16

故M取16mm

根據(jù)表2.1.3可知M16螺栓的螺距t=2，螺母的厚度 H=13

l= 2b+H+δ+(0~0. 5)M=218+13+3+(0~0. 5 )16=52~60mm

L取55mm。從計算結(jié)果看，也可取60mm，但已露出螺母4牙，故不合適。

答：所取螺栓的規(guī)格為M1655mm。