螺栓计算，你用有限元工业软件？还是德国VDI2230标准规范？

螺栓设计老张的手绘

答案是五大安全系数缺一不可，因为螺栓及其被夹紧件会有五种失效形式。不经过计算是无法预测螺栓会按照哪种形式失效。因此五大安全系数必须要全面计算、校核。更重要的是，螺栓安全系数的高低，不仅仅取决于螺栓规格、强度等级、也不仅仅取决于被夹紧件的设计和尺寸，还取决于螺栓的利用，即螺栓的预紧。因此，螺栓的预紧力或预紧力矩尤其重要。而在有限元计算中，预紧力是必须需要我们输入的。这就造成了待求取的结果需要作为已知量进行输入的悖论，因此，利用有限元软件是无论如何无法进行完整的螺栓计算的。

• 无法求取需要的预紧力或预紧力矩；

• 安全系数计算不完整；

• 由于以光杆代替螺杆，计算不精确；

• 成本高，结果一致性不高；

• 逻辑性不强；

• 无法指导被加紧件的设计；

• 并且只能获得应力，无法对应力结果进行评价。因此适用于被夹紧件结构比较复杂情况下的个别计算步计算。

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本课程让你掌握多螺栓组对外载荷的分配；掌握德国工程师协会螺栓设计导则VDI 2230-1的标准计算流程；解决学员在深入理解螺栓以及被加紧件的变形锥和变形套的计算、被夹紧件和螺栓柔度的计算、预紧力和预紧力矩的计算中所遇到的痛点和难点。具备完全独立自主计算螺栓预紧力、预紧力矩、工作载荷下螺栓各种安全系数的等各项痛点和难点；解决学员在螺栓选用，螺栓安全系数校核，螺栓排布，被夹紧件几何尺寸、表面粗糙度的选取、环境温度的考量、螺栓安装工具的选择、螺栓类型的选择等理论基础；

以下是课程安排

本系列共30讲， 其中轨道交通设备载荷分析3讲，过盈配合9讲，德国机械委员会FKM机械零件应力强度分析评价导则17讲，齿轮拉杆联轴器迷宫密封1讲。

本课程以动力车为例，其机械系统是由数个子系统组成，包括车体、转向架、轮对、驱动系统、轴箱、车钩、制动、减震装置等，其中，整车的受力、轮对部分的过盈、驱动齿轮箱的设计、鼓形齿联轴器（联接电机与齿轮箱）的难点、拉杆或C型支架（联接齿轮箱与转向架）是我原创《轨道交通车辆关键零部件设计导则》课程的讲解重点，涉及到的知识点有：

• 过盈压配DIN7190的应用

• FKM的应用等知识点

• 迷宫密封设计现有的关于轨道交通的文献过于宽泛和浩繁，仅仅是从纯理论角度出发，也并非从实际设产品设计角度出发，与工程实际联系不紧密，可操作性有待提高。

本课程初衷力求做到三点：

• 第一、不求面面俱到，但是讲关键的知识点纳入其中，

• 第二、与理论与实际相结合，将理论上的标准原理规范应用到具体的设计工作当中啊，

• 第三、我们取其精华加以提炼，争取让学员用最短的时间学习到最多和最实用的知识，做到学以致用。

以下是我的课程安排：

购买系列课的付费用户，可以获得课程相关的学习资料；付费用户可以进入笔者的订阅用户进行交流，提供答疑解惑服务。请点击图片试看。

五、我的齿轮箱设计公开课

• 轨道交通齿轮箱箱体FKM评价； 

• 风力发电机轮毂强度FKM评价；

• 风力发电机塔筒螺栓预紧力矩VDI2230计算；

• 轨道交通车轮在车轴上压装曲线解析；

• 采煤机截割部传动系统优化设计。

学习或工作经历：张老师，男，北京人，祖籍河北承德。硕士研究生，高级工程师，著名齿轮箱研发设计专家，师从德国齿轮箱大师Jürgen-Linder和Michael,Bachmann，为其三个关门弟 子之一。在深得日耳曼人精益求精的钻研精神的同时也兼具中国传统知识分子的家国情怀。曾旅居德国，游历欧洲，涉猎古今，放眼世界。以复兴民族文化为己任，宏扬西方文明为使命，不辞鄙薄，砥砺而行。苟利国家生死以岂因祸福避趋之？

工作经历：15年机械设计研发经验。曾在德国一家3万人的机械行业知名工作4年，其中在德国巴登符腾堡州此公司总部工作2年。获得德国专家颁发的优秀证书。擅长螺栓计算VDI 2230, 过盈压配DIN 7190, 机械零部件应力、强度分析评价导则FKM,轨道交通齿轮箱设计，轴承设计。曾成功设计过多款高铁、地铁齿轮箱，曾为企业制定设计导则，曾为国内著名风力发电企业解决螺栓失效问题，曾受邀赴国内15家百强企业和985高校对其技术研发、仿真工艺人员进行螺栓联接设计计算的培训。