超級螺栓的結構分析

1、引言

隨著現代工業的迅速發展，大型及超大型機械廣泛應用于石化、電站、礦山、農業生產、交通運輸及冶金等行業。對投資大、使用壽命長、安全性要求高的重要設備，其安全性和運行可靠性在整個生產過程中起著關鍵作用。而螺栓往往是保證設備密封、連接的可靠性的重要部件之一。

螺栓緊固是利用產生大于載荷的、精確的、可持久的預緊力實現的。只要預緊力大于載荷，螺栓連接不會出現問題，但預緊力過大，也會導致螺栓本體及連接件破壞。而且，隨著螺栓直徑增大，擰緊螺栓所需要的扭矩呈指數型增加，要實現精確的預緊力，對于大直徑的螺栓尤為困難。對于普通大型螺栓，緊固時常需要借助錘擊、加熱液壓扳手、液壓拉力器等笨拙的方法，有時甚至需要起重機拉動專用輪型扳手，來使螺栓產生足夠的預緊力，以達到緊固的目的。但這些方法既費時，又費力，也很不經濟。

超級螺栓提供了解決普通大螺栓精度差、耗費時間、設備昂貴、安全隱患、螺紋咬死等問題的最佳解決方案。其在擰緊所用的扭矩小、精度高、防松方面的優勢尤為突出。本文首先介紹了超級螺栓的主要結構、運作過程及特點；然后通過理論計算，解釋超級螺栓可以節省扭矩的原因；最后，用有限元軟件證實了超級螺栓可以通過小的扭矩來預緊效果。

2、超級螺栓

2.1超級螺栓的結構

超級螺栓又稱多級頂推超級螺栓，是由一個中心螺栓和一個周圍帶有一圈同心多級頂推螺栓的螺母組成。……