SYZ 工程初步设计工具 · 基于参考资料的估算
螺栓双剪承载能力计算器
估算双剪状态下螺栓的剪切破坏载荷——即标准 Clevis 配置：螺栓穿过 Rod End 内孔、两侧为支架耳板。
紧固件剪切强度 · ASME B18.2.1 尺寸
螺栓双剪承载能力
估算双剪状态下螺栓的剪切破坏载荷——即标准 Clevis 配置：螺栓穿过 Rod End 内孔、两侧为支架耳板。
[英寸]
假定无螺纹杆身横跨两个剪切面——良好的 Clevis 设计惯例是让螺纹避开剪切面。
τ ≈ 0.6 × UTS
[lbf]
SYZ 指南
估算双剪承载能力
35,343 lbf
单剪承载能力（单个剪切面）：17,671 lbf
✔
Sf = 2.01 : 1 — 按 SYZ 指南安全裕度足够（Sf ≥ 2.0）。
工程模型（近似估算，非认证剪切额定值）
Standard Reference
螺栓公称直径遵循 ASME B18.2.1。剪切强度 ≈ 0.6 × 抗拉强度是广泛使用的工程近似，并无统一标准值——如需认证剪切强度，请查阅 ASTM F606 紧固件试验数据或制造商公布的剪切额定值。
Calculation Method
A = π/4·D² · Double Shear = 2 × A × τ · Sf = Capacity / (P × Kd)
假设与局限
- 假定横跨两个剪切面的是螺栓杆身而非螺纹——请核实夹持长度使螺纹避开连接面。
- τ≈0.6×UTS 是常用近似，并非保证值——实际剪切强度随制造工艺和材料批次而变化。
- 不校核螺栓孔周围支架或 Rod End 材料的挤压/撕裂破坏——这是另一种可能在螺栓本身剪切之前先起控制作用的失效模式。
- 不模拟疲劳、预紧力或夹紧摩擦对连接承载能力的贡献。
静态参考数据
参考：按螺栓规格与等级的双剪承载能力
由与上方完全相同的公式预先计算的数值——无需重新输入参数即可快速查询。
| 螺栓规格 | Grade 5（约 120ksi） | Grade 8（约 150ksi） | 公制 12.9（约 177ksi） | 高强度约 170ksi 级 |
|---|---|---|---|---|
| 3/8″ | 15,904 lbf | 19,880 lbf | 23,415 lbf | 22,531 lbf |
| 7/16″ | 21,648 lbf | 27,059 lbf | 31,870 lbf | 30,667 lbf |
| 1/2″ （计算器默认值） | 28,274 lbf | 35,343 lbf | 41,626 lbf | 40,055 lbf |
| 5/8″ | 44,179 lbf | 55,223 lbf | 65,041 lbf | 62,586 lbf |
| 3/4″ | 63,617 lbf | 79,522 lbf | 93,659 lbf | 90,124 lbf |
| 1″ | 113,097 lbf | 141,372 lbf | 166,504 lbf | 160,221 lbf |
计算示例
拉力越野工况下的 1/2″ Grade 8 Clevis 螺栓
Rod End 通过一根双剪状态的 1/2″ Grade 8 螺栓安装到支架上。性能赛道工况下估算工作剪切载荷为 8,000 lbf。
- 螺栓：直径 1/2″，Grade 8（剪切强度 τ ≈ 90 ksi）。
- 单个剪切面剪切面积 A = π/4×0.5² ≈ 0.196 in²。单剪承载能力 ≈ 17,671 lbf，双剪承载能力 ≈ 35,343 lbf。
- 工作载荷 P = 8,000 lbf，Kd = 2.2（性能赛道 / 拉力越野路缘冲击）。
- Sf = 35,343 / (8,000 × 2.2) ≈ 2.01 : 1——达到 SYZ 指南最低要求（Sf ≥ 2.0），但余量很小。
- 鉴于裕度偏小，还应校核螺栓孔周围支架/Rod End 的挤压（撕裂）承载能力——本计算器只校核螺栓本身，不校核周围材料。
延伸阅读：球头连杆采购指南 →
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