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機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題:
螺栓連接是否應(yīng)該刨去預(yù)緊力,？
[打印本頁]
作者:
無能
時間:
2011-7-19 22:38
標(biāo)題:
螺栓連接是否應(yīng)該刨去預(yù)緊力,？
有人說,，螺栓連接,，要刨去預(yù)緊力。我查閱手冊后,，發(fā)現(xiàn)沒有這方面的要求,。
- K8 q7 p/ S5 R) s
另外，平�,？偸强吹健邦A(yù)應(yīng)力拉桿”這個詞,，比如德國某公司的鋁型材擠壓機(jī)，就采用了預(yù)應(yīng)力拉桿方案,。
# }* D3 t3 y8 e& d
我研究了一下,，得出一個結(jié)論，就是“在被連接的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于螺栓剛度的前提下”,，螺栓連接是不需要刨去預(yù)緊力的,，并且，也只有在這個前提下,，“預(yù)應(yīng)力拉桿”方案才能發(fā)揮它的優(yōu)勢,，既它的“疲勞應(yīng)力幅”才能降低。
7 x: u! e$ f" |7 }9 r8 y
[attach]219056[/attach]
3 L1 L9 L j9 `5 T0 `
設(shè)定符號如下：
; k$ J' ]- v* C3 H* b
K1：設(shè)螺栓剛度
- M$ Y5 X9 \/ W
K2：被連接剛度
3 g8 F3 D% K) R: ?1 r& n
L：被連接件自然厚度
9 ~- q' t- e, _- H0 v
△1：預(yù)緊時拉桿伸長量
$ r# N% @6 b" h2 G
△2：預(yù)緊時被連接件壓縮量
! S& M6 L; M) R' `9 h
△1'：加載后拉桿伸長量,，△1'=△1＋△2
6 v0 z3 t5 P) Z$ H: s2 s
F：預(yù)緊時拉桿受力
7 O6 L" L; K, c0 e9 ^% T
F'：加載時拉桿受力
2 S% C& ^9 A2 Y1 e% \
則拉桿預(yù)緊時：
& O" P8 |5 y% _! Q- a7 z
F=K1×△1
0 _ t# D& p. T0 s2 D* ]( [7 u7 c
F=K2×△2
+ {, F: i/ M, W8 O
假設(shè)被連接件受載時，界面處于剛分離狀態(tài)（△2=0）,，則：
0 ]6 I% c6 Z' {9 Z# e
F'=K1×△1'=K1×(△1＋△2)
" I, y$ k& K y) l/ s. ~; a6 L4 r
則：
' N! q+ E% l: h& l. X# h0 B
F'/F=[K1×(△1＋△2)]/(K1×△1) = 1+K1/K2
7 @, ~) p" d- G( x2 _! }
可見,，只有當(dāng)K1遠(yuǎn)小于K2，亦即“拉桿剛度”遠(yuǎn)小于“被連接件剛度”時,，拉桿最大力與預(yù)緊力的比值才會小,，應(yīng)力幅值才會小,。比如說，當(dāng)K1/K2＝0.1時,，拉桿的應(yīng)力幅只有預(yù)緊力的0.1倍,，應(yīng)力幅越小，疲勞強(qiáng)度就越高,。也就是說,，拉桿受載時的應(yīng)力與預(yù)緊時相差不大，也就不用刨去預(yù)緊力了,！
# W H3 c3 Z1 c4 X: L* v! T
手冊上說,，在被連接件之間，不要使用低剛度的墊片,，我想很可能也是因為這個道理,。
* {6 b+ x1 E* v/ e
% X# a9 x; O" U* K" U/ ]
我們反過來考察一種情況，假設(shè)被連接件是彈簧,，那么其剛度非常低,，假設(shè)是拉桿的一半，那么K1/K2＝2,，則拉桿的應(yīng)力幅是預(yù)緊力的2倍,。這個時候，對拉桿的損害是非常大的,，因為當(dāng)拉桿的變形達(dá)到極值時,，整個作用鏈的變形還小，這時被連接件也就是彈簧,，還仍然出力,，并且作用在拉桿上，對拉桿是個大損害,。而反觀上例,，被連接件剛度大時，拉桿的變形還沒達(dá)到極值,，被連接件之間就已經(jīng)脫離了,，就沒有力作用到拉桿上。
; v( ]2 k) F$ y, B" K% i
作者:
jh20081223
時間:
2011-7-20 08:31
不研究原子彈 不研究這些
作者:
chntod
時間:
2011-7-20 09:19
“螺栓連接,，要刨去預(yù)緊力”是什么意思,？
2 o0 @% [0 b4 P1 A
& D- ~! _7 m% u3 F1 t% H" X. g
這張圖有一些內(nèi)容
3 L* r6 N, L4 \+ @2 t
. [% S' h0 c+ j7 q3 V% p8 x
[attach]219071[/attach]
# p! R' `( `+ l- Y, V; A
作者:
steven8888
時間:
2011-7-20 11:51
我也想知道，頂一個,，希望來個高手指點一下,。
作者:
包工頭
時間:
2011-7-21 15:33
無能大俠分析得很有道理，看了大俠的帖子真是收獲不少啊……
2 \/ Y1 T# ]2 A1 s! k `7 T) U
我覺得螺紋（緊）聯(lián)接中肯定是要算上預(yù)緊力的,，手冊上的計算例子中也是這樣的,，螺紋聯(lián)接往往以疲勞破壞最常見,，要減小這種疲勞破壞，除了有螺栓（柱,、釘）和螺母的材料,、熱處理以及結(jié)構(gòu)因素外，預(yù)緊力也是重要原因,，要盡量降低應(yīng)力幅,，如果預(yù)緊力不足，雖然能使螺栓上循環(huán)變化的總載荷的平均值減小,，但卻使載荷的應(yīng)力幅增大,，因此總的效果是使螺栓的疲勞壽命下降了。
* x, j* j3 q4 y! k
如果如果預(yù)緊力不足,，當(dāng)被聯(lián)接件有工作載荷時（比如內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋）,，被聯(lián)接件間隙就可能≥0，出現(xiàn)漏氣,，但是預(yù)緊力也不能太大,，太大可能擰斷螺栓或者是滑絲。
$ ?% ?3 _* {1 Z
從大俠推導(dǎo)的公式來看,，如果被聯(lián)接件剛度K2是定了的,，要降低螺栓的剛度K1，可以使用柔性螺栓（柔度是剛度的倒數(shù),，柔度越大,，剛度越小）,。
4 Z, \. c5 \' ^8 y3 H
作者:
kedon20111
時間:
2011-7-21 15:51
通過樓主的帖子,，我知道樓主應(yīng)該是做路橋工程或者鋼結(jié)構(gòu)工程的
作者:
古城浪子
時間:
2011-7-22 21:53
不要小看螺栓，其實螺栓很深奧,。
, S3 y4 G. \+ V# ?, B
螺栓的問題分為兩大類,，一類是計算方面，最基本的就是三樓提及的剛度變形曲線,，再深的計算還有很多,。
! t1 V. `) i$ s8 r
另一類就是工程施工上問題，如使用什么方式預(yù)緊,，扭矩法,、拉伸法、等等,，扭矩法使用何種工具,，角度控制還是扭矩控制、還是扭矩變化率控制等。
! c" {# z4 S3 f! Y* S0 u+ l. N" R
作者:
輝MVP哥
時間:
2011-7-22 22:02
原來這么復(fù)雜啊 機(jī)械就是深奧啊
作者:
小馬過河
時間:
2011-7-23 20:50
記得早些時候有帖子討論國外設(shè)備重要連接處專門用加長套管做墊圈從而用更長的螺栓連接,，降低其本身剛度，是否也是這個原理呢,？
作者:
tools1127
時間:
2011-7-23 21:06
圍觀,，長見識了，經(jīng)濟(jì)性,、可靠性如何統(tǒng)一,！
作者:
charles006
時間:
2012-9-8 06:52
螺栓連接學(xué)問很深…
歡迎光臨 機(jī)械社區(qū) (http://97307.cn/)
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