船舶聯軸器連接螺栓校核分析

   針對鋼質內河船舶尾軸聯軸器法蘭普通連接螺栓斷裂故障，利用機械工程對聯軸器法蘭普通連接螺栓的理論計算和校核方法，分析了螺栓預緊力和摩擦力矩，提出了螺栓選型改進建議，為船舶設計和審圖提供了參考。尾軸聯軸器是用來把尾軸與齒輪箱連接在一起，以傳遞主機轉動與扭矩的一種裝置。聯軸器法蘭連接螺栓有緊配和普通螺栓兩種。目前，“規范”未給出普通螺栓校核公式，部分設計人員不懂校核，造成普通螺栓選型不滿足規范要求，螺栓工作超出設計工況所產生的問題凸顯。本文結合實例，利用機械工程有關理論，對普通螺栓進行強度校核，分析了螺栓預緊力和摩擦力矩，提出了螺栓選型改進建議。

案例分析

某內河鋼質貨船，主機額定功率為193KW，轉速為1500r/min，齒輪箱減速比為5：1，無中間軸，聯軸器法蘭采用8.8級普通螺栓連接，螺栓孔的中 心圓直徑為250mm，螺栓數量為8，軸的基本直徑為120mm，在航行過程中發生聯軸器螺栓斷裂事故。

尾軸聯軸器螺孔一般是按齒輪箱聯軸器螺孔直徑加工，因此，螺栓直徑的選取，除滿足計算值要求外，還應結合齒輪箱聯軸器螺孔直徑選取，避免螺栓過松。普通螺栓的連接，在螺母擰緊時會受到兩種應力：一種是由預緊力引起的拉應力；另一種是由螺紋力矩引起的扭轉剪應力。在實踐中，還有許多影響預緊力選取的因素，如：受拉螺栓還是受剪螺栓，螺栓是否承受變載荷，安裝工具和方法的準確程度，連接所在部位是否便于安裝等等。這些都是確定預緊力指標應考慮的重要因素。對于船舶聯軸器連接螺栓，主要承受剪切力、變載荷，而且現場往往不便于安裝，為了能充分發揮螺栓連接的潛力和保 證連接的可 靠性，預緊力應當盡量取高值。螺栓抗拉強度和屈服及限直接影響螺栓傳遞扭矩的能力，在螺栓直徑滿足計算值的前提下，螺栓性能等級也應盡量取高值。