法兰连接螺栓及螺栓长度的确定

晓昀

      经常有人问，法兰的连接螺栓选择多长的？螺栓露出螺母多长比较合适？以下举个例子说明。

      连接螺栓的选用，虽以船用法兰连接螺栓长度的选择为例，但其他行业的可以类似做法。

    船用法兰的连接螺栓一般都使用Ⅰ级精度普通粗牙螺纹。螺栓和螺母的材料为优质碳素钢，为了避免由于旋紧后螺栓受到损伤，钢制螺栓的机械性能等级一般都大于螺母的等级。例如用4.8级螺栓时，可用4级螺母。螺母的强度等级一般有4、5、6、8、9、10、12，螺栓的机械性能等级一般有3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9。螺母的等级和螺栓等级的整数均表示材料抗拉强度的1/100。

      除了螺栓材料的选用外,还要考虑选用合适的螺栓直径M和长度L。螺栓直径M一般比法兰螺孔直径d小1~2mm。螺栓的长度应为法兰旋紧后露出螺母0~0.5螺栓直径，具体计算公式为：

      由于螺栓的长度已标准化，计算出的理论长度L0为一范围，可在此范围内选择符合标准的螺栓长度L。螺栓的标准长度如下：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。如果标准长度不能满足需要时，可以提出特殊的订货要求，长度间隔一般为5mm。

而常用连接螺栓的螺距t和螺母的厚度H也是已知的，见下表 。

例：已知一对法兰（16065 CB/T46-1999）使用非石棉橡胶垫片连接时，应选用连接螺栓的规格如何？

根据所采用的法兰标准，查阅有关资料可以知道法兰厚度b=18mm，螺孔直径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

根据表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。从计算结果看，也可取60mm，但已露出螺母4牙，故不合适。

答：所取螺栓的规格为M1655mm。