在任何情况下如何选择螺栓作为紧固件的具体规格尺寸？如何确定排列方式？
下面为楼主简单介绍一下螺纹连接的设计。
首先，选择线程。用于连接和紧固的螺纹基本上是圆柱单线右旋三角形螺纹。
其他特殊要求这里就不介绍了。
其次，螺栓连接和锁紧的类型。
1.主要类型有:普通螺栓连接和匹配螺栓连接。
2.锁定装置。
在静载荷作用下，一般连接螺纹能满足自锁条件，加上螺母和螺栓头支承面的摩擦力矩，螺纹副不会松动，但在变载荷、冲击和振动作用下很可能松动。
常见的防送装置和方法有:使用对接螺母、弹簧垫圈和锁紧垫圈；采用非金属嵌件锁紧螺母、紧固螺母和自锁螺母；采用止动垫圈，采用头部带孔的螺栓和系列钢丝；采用铆接、焊接、胶粘等永久性锁定方式。
3.螺栓组结构设计要点
(1)布置方案:尽量采用对称布置方案，以简化受力分析，方便制造。
(2)材料和尺寸:同一螺栓组中的所有螺栓应尽可能采用完全相同的材料、热处理方法和尺寸规格，以简化应力分析，减少备件，方便装配。
(3)间距和扳手间距:一般间距t0 ≥( 5 ~ 10)d，其中d为螺栓直径；当有严格要求时，t0 ≤( 2.5 ~ 5)d；压力容器的螺栓间距一般是根据工作压力和螺栓直径，用经验值推荐值确定的(此处不提供表格，因为不方便~)。扳手空间要求间距和余量足够大。具体数据请参考相关设计手册。
[以下方法确定螺栓的直径]
4.螺纹连接的预紧:
大部分螺纹连接应在工作(加载)前拧紧，以提高连接的可靠性和防松能力，同时也提高螺栓的疲劳强度。重要的预紧力和拧紧力要控制。
(因为这里公式比较多，不方便上传，所以简单介绍一下。)
5.螺栓组连接的应力分析:(略)
6初始螺栓直径:
选择安全系数S、Sτ和Sp:不同载荷性质、应力条件和弹性连接条件下的安全系数S可在机械设计手册中找到。
许用拉伸应力[σ]，许用剪切应力[τ]和许用挤压应力[σp]:
[σ]=σs/S
[τ]=σs/Sτ
[σp]=σs/Sp
σs是螺栓的屈服极限，详见《螺栓、螺钉和螺柱的性能等级及推荐材料》标准(机械手册)。
直径d可以在下面的公式中找到:
(1).τ=[4F/(π*d*d*m)]≤[τ]
σp=[F/(h*d)]≤[σp]
F，m——螺栓连接中螺栓的m个剪切面所承受的工作剪力F。
D——螺栓直径
(2)σ=[4F/(π*d*d)]≤[σ]
F——螺栓上的轴向力
D——螺栓直径。
根据以上三个公式(三个公式可能不同时存在，视条件而定)，可以确定螺栓直径的最小值d，而这个d只是螺栓直径的最小值，然后根据手册就可以查出螺栓的公称直径。
7.螺栓疲劳强度的检查:(略)