【文章內(nèi)容簡介】 螺栓與螺母應(yīng)采用不同材料或同種材料但不同的熱處理條件，使其具有不同的硬度，螺栓材料硬度應(yīng)比螺母高 30HB以上。 c. 螺栓設(shè)計 原則： 74 預(yù)緊狀態(tài)下 :按常溫計算，螺栓所需截面積為 aAbaaWA][??aWb][?式中： 預(yù)緊狀態(tài)下的螺栓載荷 常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力 ,MPa 操作狀態(tài)下 : 按螺栓設(shè)計溫度計算， 螺栓所需總截面積為 PA75 []PP tbWA??PWtb][?式中： 操作狀態(tài)下的螺栓載荷 設(shè)計溫度下螺栓材料的許用應(yīng)力 ,MPa 76 },m a x { pam AAA ?kn 4?0dmo Adn ??24?41 . 1 3mmoAAdnn?? ? ?實際所需取 : 若選用螺栓個數(shù) : 則每個螺栓的直徑為： 則有： （式中： k取正整數(shù)，即： k=1， 2， 3… ） 77 過程設(shè)備設(shè)計 密封裝置設(shè)計 機械設(shè)計手冊所包含的部分內(nèi)容： 第 1篇 常用資料、常用數(shù)學(xué)公式和常用力學(xué)公式 第 2篇 機械工程材料 第 3篇 零部件設(shè)計常用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 第 4篇 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝性 第 5篇 連接與緊固 第 6篇 帶傳動和鏈傳動 第 7篇 摩擦輪傳動與螺旋傳動 第 8篇 齒輪傳動 78 過程設(shè)備設(shè)計 密封裝置設(shè)計 79 C、根據(jù)上面計算的螺紋根徑 0d查相應(yīng)手冊，向上圓整至標(biāo)準(zhǔn)值。 D、驗算螺栓間距： 也就是說 n到底需要選多少？ 從密封的角度考慮似乎越多越好，但如果多到不能用扳手也不合格。所以要校核螺栓間距。 根據(jù)螺栓中心圓的直徑和螺栓個數(shù) n確定螺栓間距： bDLn??80 m a xm i n????? LLLmin?Lmax?L)(62m a x????mdLfB?Bdf?并且滿足下述關(guān)系式： 最小間距： 按 P147表 413選取 最大間距： 按下式計算： 式中： 螺栓公稱直徑 法蘭有效厚度 m 墊片系數(shù) 81 L?表 413 LA、 Le及螺栓間距 的最小值 /mm L?注： A組數(shù)據(jù)適用于（ a）圖所示的帶頸法蘭結(jié)構(gòu)； B組數(shù)據(jù)適用于（ b）圖所示的焊制法蘭結(jié)構(gòu)。 70 80 90 102 116 30 36 42 48 55 35 38 44 48 56 60 70 30 36 42 48 56 32 38 46 52 56 62 16 18 20 24 26 28 16 20 24 26 27 30 20 24 30 32 34 38 12 16 20 22 24 27 B組 A組 B組 A組 Le LA 螺栓公稱直徑 dB Le LA 螺栓公稱直徑 dB 螺栓最 小間距 L?螺栓最 小間距 L?82 設(shè)計時： do與 n是互相關(guān)聯(lián)的未知數(shù)， 先假設(shè)螺栓個數(shù) n 算出螺栓根徑 do 將 do圓整為羅紋標(biāo)準(zhǔn)公稱直 徑 n應(yīng)為偶 數(shù)，最好 是 4的倍數(shù) 實際螺栓截面積不小于Am 保證 螺栓公稱直徑 一般不小于 M12 83 法蘭結(jié)構(gòu)類型及標(biāo)準(zhǔn) 法蘭類型 (見 P138頁） ： 分為如下兩種 容器法蘭： 用于容器的殼體和封頭連接的法蘭 用于容器的筒節(jié)和筒節(jié)連接的法蘭 管法蘭： 用于管道連接的法蘭 84 過程設(shè)備設(shè)計 密封裝置設(shè)計 容器法蘭 管法蘭 85 b、按法攔接觸面的寬窄分：分為如下兩種 寬面法蘭： 即螺栓孔兩側(cè)都有墊片 螺栓從墊片中穿過。 主要用于中、低壓設(shè)備上 窄面法蘭： 即螺栓孔一側(cè)墊片 86 C、按法蘭自身的結(jié)構(gòu)型式分： 分為如下的三種型式 整體法蘭： 其結(jié)構(gòu)將法蘭與殼體鍛或鑄成一 體或經(jīng)全熔透的平焊法蘭。 松式法蘭： 指法蘭不直接固定在殼體上，或 者雖固定而不能保證與殼體作為 一個整體承受螺栓載荷的結(jié)構(gòu)。 任意法蘭； 從結(jié)構(gòu)來看，這種法蘭與殼體連 成一體，但剛性介于整體和松式 法蘭之間。 87 a、 松式法蘭（ P139頁圖 425） 活套法蘭 螺紋法蘭 搭接法蘭 指法蘭不直接固定在殼體上或者雖固定而不能保證與殼體作為一個整體承受螺栓載荷的結(jié)構(gòu)。 如： 活套法蘭、螺紋法蘭、搭接法蘭 等 。 88 活套法蘭 89 90 螺紋法蘭 91 92 搭接法蘭 93 94 a、 松式法蘭 活套 法蘭 但法蘭剛度小，厚度較厚，一般只適用于壓力較低的場合 典型的松式法蘭，其法蘭的力矩完全由法蘭環(huán)本身來承擔(dān)，對設(shè)備或管道不產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力 適用于有色金屬和不銹鋼制設(shè)備或管道上，且法蘭可采用碳素鋼制作，以節(jié)約貴重金屬 95 b、 整體法蘭 將法蘭與殼體鍛或鑄成一體或經(jīng)全熔透的平焊法蘭 96 整體法蘭 97 98 99 100 整體法蘭 101 b、 整體法蘭 特點 保證殼體與法蘭同時受力，使法蘭厚度可適當(dāng)減??；但會在殼體上產(chǎn)生較大應(yīng)力。 帶頸法蘭： 提高法蘭與殼體的連接剛度，適用 于壓力、溫度較高的重要場合。 102 c、 任意式法蘭 從結(jié)構(gòu)來看，這種法蘭與殼體連成一體，但剛性介于整體法蘭和松式法蘭之間。 103 任意式法蘭 104 任意式法蘭 105 任意式法蘭 106 107 108 109 110 111 112 c、 任意式法蘭 ● 計算按整體法蘭，當(dāng)法蘭頸部厚度 δo≤15 mm，法蘭內(nèi)直 徑 Di/δo≤300， 計算壓力 Pc≤2MPa， t≤370℃ 時， 可簡化為不帶頸的松式法蘭計算。 ● 這類法蘭結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，故在 中低壓容器或管道中得到廣泛應(yīng)用。 113 (2)法蘭標(biāo)準(zhǔn) 為簡化計算、降低成本、增加互換性，世界各國都制訂了一系列法蘭標(biāo)準(zhǔn)。 實際： 分類： 應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)法蘭。只有使用大直徑、 特殊工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式時才需自行設(shè)計。 管法蘭、容器法蘭 。相同公稱直徑、公稱壓力的管法蘭與容器法蘭的連接尺寸各不相同，二者不能相互套用。 選擇法蘭的主要參數(shù) 公稱壓力（ PN） 公稱直徑（ DN） 114 公稱直徑 （ DN ） 公稱直徑是容器和管道標(biāo)準(zhǔn)化后的尺寸系列，按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的系列選用。 容器法蘭 管法蘭 是指 名義直徑 ，是與內(nèi)徑相近的某個數(shù)值，公稱直徑相同的鋼管，外徑是相同的，由于厚度是變化的，所以內(nèi)徑也是變化的，如 DN100的無縫鋼管有 υ108 υ108 、 υ108 5等規(guī)格。 是容器 內(nèi)徑 （用管子作筒體的容器除外） 115 容器與管道的公稱直徑應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 系列選用。如： 管子 10 15 20 25 32 40 50 70 80 100 管件 125 150 200 250 300 400 450 500 等等 容器 300 （ 350） 400 （ 450） 500 （ 550） 600 （ 650） 700 800 900 1000 （ 1100） 1200 116 公稱壓力 是壓力容器或管道的標(biāo)準(zhǔn)化壓力等級，即按標(biāo)準(zhǔn)化要求將工作壓力劃分為若干各壓力等級。 也指規(guī)定溫度下的最大工作壓力，也是一種經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后的壓力數(shù)值 。 在容器設(shè)計選用零部件時，應(yīng)選取設(shè)計壓力相近且有稍高一級的公稱壓力。當(dāng)容器零部件設(shè)計溫度升高且影響金屬材料強度極限時，則要按更高一級的公稱壓力選取零部件。如： 常見的公稱壓力等級有： 、 、 、 、 、 、… 117 例： ，在 20～ 200℃ 時的允許工作壓力為 ，但若將它用于 400℃ ，它的最高允許工作壓力為 ；若改用 20號鋼制造，則 20～ 200℃ 的允許工作壓力為 ，而溫度升高到 400℃ 時，允許工作壓力降低為 。因此，選用的法蘭壓力等級應(yīng)不低于法蘭材料在工作溫度下的允許工作壓力。 公稱壓力 —— 是以 16Mn在 200℃ 時的最高工作壓力為依據(jù)制定的 ，因此當(dāng)法蘭材料和工作溫度不同時，最大工作壓力將降低或升高。 容器法蘭標(biāo)準(zhǔn) 容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)： JB470007 118 過程設(shè)備設(shè)計 密封裝置設(shè)計 119 過程設(shè)備設(shè)計 密封裝置設(shè)計 120 過程設(shè)備設(shè)計 密封裝置設(shè)計 121 過程設(shè)備設(shè)計 密封裝置設(shè)計 122 國際上兩個體系，即 歐洲體系 （以 DIN標(biāo)準(zhǔn)為代表）以及 美洲體系 （以 ASME 、 標(biāo)準(zhǔn)為代表）。同一體系內(nèi)，各國的管法蘭標(biāo)準(zhǔn)基本上可以互相配用（指連接尺寸和密封面尺寸），但兩個體系之間不能互相配用。較明顯的區(qū)分標(biāo)志為公稱壓力等級不同。 管法蘭標(biāo)準(zhǔn) 中國管法蘭標(biāo)準(zhǔn)： 國家標(biāo)準(zhǔn) GB9112～ 9125；機械標(biāo)準(zhǔn) JB/T74～ 90；以及 化工標(biāo)準(zhǔn) HG20592～ 20635（包括歐洲體系和美洲體系）等。 123 考慮到 HG20592～ 20635管法蘭標(biāo)準(zhǔn)系列的適用范圍廣、材料品種齊全，在選用管法蘭時建議優(yōu)先采用該標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)容器或管道的公稱直徑、公稱壓力、工作溫度、工作介質(zhì)特性以及法蘭材料進行選用。 依據(jù)： 標(biāo)準(zhǔn)法蘭的選用 管法蘭標(biāo)準(zhǔn) 124 標(biāo)準(zhǔn)法蘭尺寸分析 D 1D 32δ1δiδ 0δDD N （ D )dh125 壓緊面尺寸： 也稱是密封面尺寸，由法蘭的連接的密封設(shè)計確定，與選定的壓緊面形勢有關(guān)，如圖所示的 D3。 連接尺寸： 主要指法蘭的外徑 D、螺栓孔中心圓直徑 D螺栓孔直徑 d、 螺栓個數(shù) n,這些尺寸滿足可拆聯(lián)接的要求，既要求足夠的工作空間。 126 結(jié)構(gòu)尺寸： 由法蘭的結(jié)構(gòu)型式而定。如整體法蘭的頸部斜度、活套法蘭的套合直徑、平焊法蘭的焊縫尺寸和螺紋法蘭的螺紋尺寸等等。 強度尺寸： 只要包括厚度 δ、法蘭高度 H 、錐徑厚度 δ δ2等。主要尺寸和操作條件、法蘭型式及材料強度有關(guān)，有計算確定。法蘭標(biāo)準(zhǔn)中繪出的尺寸數(shù)據(jù)