例题 如图示，有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接。

已知气缸中的气体压强为2MPa ，气缸的内径2D =500mm ，螺栓分布圆直径1D =650mm 。

要求紧密连接，气体不得泄漏，试设计此螺栓组连接。

解题分析 本题是受轴向载荷作用的螺栓组连接。

因此应按受预紧力和工作载荷的紧螺栓连接计算。

此外，为保证气密性，不仅要保证足够大的残余预紧力，
而且选择适当的螺栓数目，保证螺栓间距不宜过大。

具体设计步骤见表 设计项目
计算内容和依据 计算结果 1.初选螺
栓数目z
因为螺栓分布圆直径较大，为保证螺栓间间距不致过大，所以应选较多的螺栓，初选z ＝24。

z ＝24 2.计算螺
栓的轴向
工作载荷F
（1）螺栓组连接的轴向载荷Q F 224Q D F p π==2
55002 3.92710N 4π⨯⨯=⨯ （2）单个螺栓所受轴向载荷F
5
3.9271016362.5 z 24Q F F ⨯===N 53.92710N
Q F =⨯
16362.5N F = 3.计算单个螺栓的总拉力1F
考虑到气缸中气体的紧密性要求，残余预紧力0F '取
F 8.1。

则有
1F F =+='0F F ＋1.8 2.8 2.816362.545815 F F ==⨯=N 145815N F = 4.确定螺栓材料的许用应力
][σ 由选螺栓的材料等级为 5.6级，所以屈服极限
s 300σ=MPa ，若不控制预紧力，则螺栓的许用应力与直径
有关。

估计螺栓的直径范围为M 16～M 30，查表，取安全系数5.2S =，则
[]120MPa σ=。