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实际上，这并不是凭经验简单的-每个应用程序中都有很多因素。我将假设您的螺栓应用是一种相当传统的情况，即您将一种材料螺栓连接到另一种材料（一个剪切平面），而不是更复杂的三明治（隔离垫，过渡板等）。
在大多数螺栓连接中，螺栓旨在提供垂直于接合面的夹持力，以允许在两种螺栓连接的材料之间产生较大的摩擦力。因此，尽管我们几乎总是检查螺栓是否能承受剪切力，但为了设计连接以提高性能，夹紧作用是一个更大的考虑因素。如果接合面非常平坦且干净，并且两种材料都非常坚硬，则可以想象单个大螺栓就足以解决任何问题，因为夹紧力将在整个接合面上施加相等的摩擦力。使用单个螺栓的一个问题是，如果接头确实滑动，则其滑动方向可能会使螺母紧贴螺栓松动，从而导致灾难性故障。
实际上，通常我们的两个表面有些柔韧，肮脏且不平坦。因此，螺栓只能在其周围的一小部分区域内成功地施加夹紧力，因此，抵抗力矩的接头（像大多数电动机安装座一样）对于单个螺栓而言并不是十分有效。相反，添加更多彼此相距较远的螺栓会产生“力矩偶”，在这种情况下，由于每个螺栓之间的距离，每个螺栓所需的实际防滑性会更小。通常，对于难以承受的连接，您需要在合理范围内最大化螺栓阵列的整体尺寸。
当然，还有很多其他因素。正如您建议的那样，由于较大的螺栓的绝对公差较大，因此它们通常需要更多的孔，这意味着它们固有地不会提供与较小的螺栓一样好的对齐方式。但是，如果您单独对准组件（通过测量或使用夹具）并拧紧螺栓，您仍然可以将组件也正确地固定在正确的位置。相反，由于用于较小螺栓的孔的尺寸通常较小，因此，对准许多小螺栓的图案比对准几个较大的螺栓要精确得多。这主要是因为过大的因素较小，但同时由于您拥有更多的孔而变得更加复杂，
就成本而言，对于中等尺寸的零件而言，加工零件的成本几乎肯定会比紧固件本身的成本高，因此，使用一些较大的螺栓会是一个更好的选择-螺栓价格稍高一些，但要钻的孔较少。钻孔的尺寸对成本的影响比定位新孔的时间要少得多，尤其是如果钻孔的深度足够深而需要多个步骤（例如定点钻或中心钻），因此需要更换工具。此外，根据您的规模，材料和厚度，有时较小的孔实际上会更昂贵，因为必须减少钻进的积极性以避免工具损坏。该声明有两个大例外，那就是如果您的作品是通过铸造，注塑成型或类似的体积工艺批量生产的，或者是通过水刀切割或激光切割等成型工艺切割的，线性英寸是成本的主要驱动力。如您所指出的，组装设备的时间主要取决于螺栓的数量，而不是螺栓的大小-对于给定的螺纹长度-大螺栓实际上拧紧的速度更快。因此，这也有利于使用更少，更大的螺栓。
至于控制夹紧力的公式，没什么特别的。一旦在安装的每个螺栓上建立了预紧力，就可以简单地将其乘以接合面组合的静态摩擦系数。困难的部分是确定您将在每个螺栓中完成的预紧力-有一些公式可以为您提供作为扭矩，导程角和材料的函数的拉力，但众所周知它们并不十分精确。找到该值的最佳方法是使用与生产中相同的方法（扭矩，手感，螺母旋转等）拧紧螺栓后直接测量。
拥有更多的螺栓有几个主要优点。
首先是载荷分布更均匀，尤其是在固定装置本身的刚度略微不足以保证重要的情况下，例如在高压流体系统的法兰接头中不发生分离时。
其次，在相同的额定载荷下具有更多的螺栓意味着较小的孔径和较小的法兰直径，这在您需要尽可能紧密地包装物品时（例如在汽车发动机应用中）很有用。
第三，更多的紧固件可以提高冗余度，例如，如果您有4个螺栓，其中1个低于规格或组装不当，那么如果您有10个螺栓而有一个螺栓错了，那么您会损失25％的设计强度，那么您只会损失10％。
硬币的另一面是，如果遇到无法预料的载荷条件，并且接头可能会“解开”，那么使用许多小紧固件支撑的载荷要远大于其单个载荷，可能会导致级联故障。
另一方面，可能存在大量紧固件使组装和维护复杂化的情况，尤其是在访问受限的情况下，紧固件可能会腐蚀或卡住或卡住。类似地，直径较小的紧固件可能比较大的紧固件具有较小的可接受扭矩范围。
还应该记住，设计螺栓固定装置的最佳实践是使螺栓通过将两个表面夹紧在一起而工作，从而使剪切力受到配合表面之间的摩擦力的抵抗，而不是由螺栓直接承载。同样，螺栓通常要求在无螺纹孔中有适当的间隙，因此不适合作为在两个零件之间提供精确对准的唯一方法。在需要这样做的地方，通常会采用诸如双头螺栓或缺口的布置方式，以提供可靠的对齐方式。
在机械工业中，经常使用holo-krome螺栓选择器来获得拧紧扭矩和由此产生的螺栓张紧力：绿色一个用于英寸，蓝色一个用于公制：https : //www.google.com/#q=holo-krome +螺丝+选择器+卡片
如果可行，请避免使用微型尺寸（例如2.5mm）。简化后，螺栓强度与横截面积成正比，即PI * R ^ 2。在比较6mm与2.5mm时，相应的半径为3和1.25。相应的强度比约为3 ^ 2和1.25 ^ 2，或9至1.56，或5.8。
较大的螺钉可能需要蓝色洛克土才能防止由于振动而变得松动：受拉的螺钉长度通常需要为直径的4倍才能被认为具有抗振性。
最好总是使用更多的小螺栓，而不是几个大的螺栓，因为如果其中一些螺栓失效，则最好使用更多的螺栓。