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

一、齿轮箱螺栓采用有限元计算结果

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。

二、齿轮箱螺栓采用工业软件计算结果

三、齿轮箱螺栓采用VDI2230理论计算结果

四、三种计算结果的差异汇总

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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。