​船舶联轴器连接螺栓校核分析

船舶联轴器连接螺栓校核分析

   针对钢质内河船舶尾轴联轴器法兰普通连接螺栓断裂故障，利用机械工程对联轴器法兰普通连接螺栓的理论计算和校核方法，分析了螺栓预紧力和摩擦力矩，提出了螺栓选型改进建议，为船舶设计和审图提供了参考。尾轴联轴器是用来把尾轴与齿轮箱连接在一起，以传递主机转动与扭矩的一种装置。联轴器法兰连接螺栓有紧配和普通螺栓两种。目前，“规范”未给出普通螺栓校核公式，部分设计人员不懂校核，造成普通螺栓选型不满足规范要求，螺栓工作超出设计工况所产生的问题凸显。本文结合实例，利用机械工程有关理论，对普通螺栓进行强度校核，分析了螺栓预紧力和摩擦力矩，提出了螺栓选型改进建议。

案例分析

某内河钢质货船，主机额定功率为193KW，转速为1500r/min，齿轮箱减速比为5：1，无中间轴，联轴器法兰采用8.8级普通螺栓连接，螺栓孔的中 心圆直径为250mm，螺栓数量为8，轴的基本直径为120mm，在航行过程中发生联轴器螺栓断裂事故。

尾轴联轴器螺孔一般是按齿轮箱联轴器螺孔直径加工，因此，螺栓直径的选取，除满足计算值要求外，还应结合齿轮箱联轴器螺孔直径选取，避免螺栓过松。普通螺栓的连接，在螺母拧紧时会受到两种应力：一种是由预紧力引起的拉应力；另一种是由螺纹力矩引起的扭转剪应力。在实践中，还有许多影响预紧力选取的因素，如：受拉螺栓还是受剪螺栓，螺栓是否承受变载荷，安装工具和方法的准确程度，连接所在部位是否便于安装等等。这些都是确定预紧力指标应考虑的重要因素。对于船舶联轴器连接螺栓，主要承受剪切力、变载荷，而且现场往往不便于安装，为了能充分发挥螺栓连接的潜力和保 证连接的可 靠性，预紧力应当尽量取高值。螺栓抗拉强度和屈服及限直接影响螺栓传递扭矩的能力，在螺栓直径满足计算值的前提下，螺栓性能等级也应尽量取高值。