连杆螺栓作为曲柄连杆机构的重要组成零部件之一,承受着复杂的交变载荷,极易发生疲劳失效,同时在连杆螺栓塑性区拧紧方面缺乏相关理论上的指导,装配效率低,螺栓拧紧质量难以保证,这也会降低连杆螺栓工作时的可靠性。针对连杆螺栓结构疲劳失效和塑性区拧紧方面缺乏相关理论指导的问题,通过有限元仿真的方法,对其结构可靠性和装配时拧紧工艺进行研究,对提升连杆螺栓结构的可靠性具有重要的工程实践意义和理论研究价值。以28B2连杆螺栓连接结构为研究对象,通过有限元软件建立了螺栓拧紧仿真有限元模型,通过改变螺栓未啮合螺纹长度、螺栓细杆长度和细杆截面直径等结构参数,对不同结构的连杆螺栓应力及变形量进行了研究;通过疲劳安全系数评估的方法,对不同结构的连杆螺栓强度进行研究,确定结构强度更优的连杆螺栓;基于弹塑性力学理论,结合螺栓、被连接件变形和刚度的理论计算,提出了连杆螺栓拧紧的数学模型,根据结构优选的连杆螺栓确定了拧紧参数;建立螺栓拧紧的数值仿真模型,将理论模型与仿真模型的计算结果进行对比,验证连杆螺栓拧紧的数学模型的准确性。研究结果表明:（1）当连杆螺栓符合六角法兰面细牙螺栓（标准型）的设计标准时,未啮合螺纹长度的增大会减小啮合第一螺纹处的应力集中和径向变形,结构强度有所提高,当未啮合螺纹长度为27mm时,径向变形最小为1.15×10-2mm;当螺栓符合六角法兰面细牙螺栓细杆（R型）的设计标准时,细杆长度的增大和细杆截面直径的减小均能减小啮合第一螺纹处的应力集中和径向变形,且当细杆长度和截面直径分别为18mm和8.063mm时,径向变形最小为1.17×10-2mm,螺栓截面收缩程度越小,保证了螺栓连接结构强度。（2）随着未啮合螺纹长度的增大,疲劳安全系数呈上升趋势,未啮合螺纹长度为27mm时,啮合第一螺纹安全系数为1.5,未啮合螺纹区域安全系数的平均值为1.96,满足许用安全系数标准;当未啮合螺纹长度不变时,细杆长度的增大和细杆截面直径的减小会使疲劳安全系数增大,当细杆长度和截面直径分别为18mm和8.063mm时,其啮合第一螺纹安全系数为1.45,未啮合螺纹区域安全系数的平均值为1.90;确定未啮合螺纹长度为27mm的连杆螺栓为优选结构。（3）提出了连杆螺栓拧紧的数学模型,根据螺栓的结构参数和材料性能,通过控制连杆螺栓塑性伸长率在0.2%,确定了连杆螺栓的拧紧参数,其初始扭矩为25N·m,螺栓转角为82°,螺栓轴向拉伸力的理论值为47935N。（4）在螺栓拧紧结束时,螺栓轴向拉伸力的仿真值为46959.1N,理论值为47935N,两者的误差为2.04%;在螺栓拧松结束时,螺栓塑性伸长量的仿真值为0.052mm,理论值为0.054mm,误差为3.7%,仿真值与理论值的误差较小,表明所建立的连杆螺栓拧紧数学模型是准确的。