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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 拉桿及鉸軸的應(yīng)力計(jì)算及分析（一） [打印本頁]
作者: 趙金君    時(shí)間: 2016-9-19 12:57
標(biāo)題: 拉桿及鉸軸的應(yīng)力計(jì)算及分析（一）
      無論你從事什么機(jī)械設(shè)計(jì)工作,，80%的機(jī)械離不開鉸軸拉桿機(jī)構(gòu),。
      若該機(jī)構(gòu)二端承受拉力30噸，載荷性質(zhì)是脈動(dòng)循環(huán),。座和拉桿材料為Q345B,，軸45號鋼,。                            軸與孔的配合是H8/h7。工作環(huán)境溫度常溫,。 負(fù)載動(dòng)載系數(shù)K=1.25.安全系數(shù)n=1.33.
      要求其工作循環(huán)10的7次方以上（每天工作8小時(shí)的機(jī)械,，壽命12年以上）才能疲勞破壞。
     為便于大家統(tǒng)一答案,，銷軸直徑60mm;拉板寬度（即2R=170）為170mm.
      對于這種有限壽命設(shè)計(jì)的問題,，如何來確定拉桿厚度的最小尺寸呢？
      請各位展開討論和計(jì)算分析,。如下圖

(, 下載次數(shù): 232)

拉板及鉸軸的應(yīng)力計(jì)算和分析（二）
拉桿及鉸軸的應(yīng)力計(jì)算及分析（三）
拉桿及鉸軸的應(yīng)力計(jì)算及分析（四）







作者: 水秀天藍(lán)    時(shí)間: 2016-9-19 13:48
剪切強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度,？大概想到這些了。
作者: 水秀天藍(lán)    時(shí)間: 2016-9-19 13:59
本帖最后由 水秀天藍(lán) 于 2016-9-19 14:07 編輯

碳素鋼的疲勞強(qiáng)度σ-1≈（0.4～0.55）σb,，
Q345B疲勞強(qiáng)度取中間值:d(-1)=0.48*345Mpa=165.6Mpa=1656kg/cm^2,。
拉桿截面積=F/d(-1)=30T/1656=18.1cm^2.

還要考慮系數(shù)，S=18.1*1.25*1.33=30cm^2.
作者: 薛清雅    時(shí)間: 2016-9-19 14:42
水秀天藍(lán) 發(fā)表于 2016-9-19 13:59
碳素鋼的疲勞強(qiáng)度σ-1≈（0.4～0.55）σb,，
Q345B疲勞強(qiáng)度取中間值:d(-1)=0.48*345Mpa=165.6Mpa=1656kg/cm ...

老師,，有相關(guān)的實(shí)例計(jì)算書籍嗎
作者: 淡然    時(shí)間: 2016-9-19 14:49
本帖最后由 淡然 于 2016-9-19 14:51 編輯

(, 下載次數(shù): 195)

這種手冊上有計(jì)算。至于要求壽命100萬次以上的算法,，還沒有看見,。
作者: 詹姆斯007    時(shí)間: 2016-9-19 15:11
以前經(jīng)常設(shè)計(jì)這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)轭l率很低，只需做靜力分析,。
我以前是做起重機(jī)設(shè)計(jì)的,。
作者: simpleplanfx    時(shí)間: 2016-9-19 15:15
根據(jù)壽命計(jì)算應(yīng)該和載荷頻率以及類型很有關(guān)系吧。這樣的整個(gè)設(shè)計(jì)的方法是不應(yīng)該采用基于疲勞設(shè)計(jì)的方法,？強(qiáng)度什么的肯定是妥妥的滿足了,。
坐等大師解惑
作者: 小人Mτ    時(shí)間: 2016-9-19 16:14
可以參考?xì)飧谆蛞簤焊椎你q鏈連接頭，這是個(gè)捷徑,，迫不得已可以采用
液壓缸的額定動(dòng)作次數(shù)有100萬次嗎,？
作者: 1179819870    時(shí)間: 2016-9-19 16:24
creo simulate的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊應(yīng)該能滿足你的要求
作者: 秦小白_xb    時(shí)間: 2016-9-19 20:18
對于Q345與45號鋼，循環(huán)基數(shù)N0=10∧7,，以及脈動(dòng)循環(huán)下的σ0可計(jì)算得到循環(huán)100萬次下的疲勞極限,，考慮安全系數(shù)即可獲得最大σmax。
作者: 機(jī)械路慢    時(shí)間: 2016-9-19 21:23
本帖最后由 機(jī)械路慢 于 2016-9-19 21:28 編輯
水秀天藍(lán) 發(fā)表于 2016-9-19 13:59
碳素鋼的疲勞強(qiáng)度σ-1≈（0.4～0.55）σb,，
Q345B疲勞強(qiáng)度取中間值:d(-1)=0.48*345Mpa=165.6Mpa=1656kg/cm ...

我覺得你算的不對,。首先題目是脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，不是對稱循環(huán)應(yīng)力,；而且Q345b中345是屈服強(qiáng)度,，不是強(qiáng)度極限。層主過于套用公式,，以上的我的陋見,。
作者: 三歲就那么帥    時(shí)間: 2016-9-19 22:24
機(jī)械設(shè)計(jì)書上面有些相關(guān)公式
作者: 機(jī)械路慢    時(shí)間: 2016-9-19 23:59
機(jī)械路慢 發(fā)表于 2016-9-19 21:23
我覺得你算的不對。首先題目是脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力,，不是對稱循環(huán)應(yīng)力,；而且Q345b中345是屈服強(qiáng)度，不是強(qiáng)度極限 ...

不好意思,，手頭上資料有限,，在機(jī)械設(shè)計(jì)上看到一個(gè)等效循環(huán)變應(yīng)力。查表可以得到45的強(qiáng)度極限,；再由公式（0.1-0.2）=（2σ_1-σ0）/σ0,；得到σ0，最后在得到45軸的直徑,。不過我覺得更需要計(jì)算的是座的強(qiáng)度
作者: 趙金君    時(shí)間: 2016-9-20 07:25
                 1,、尺寸系數(shù)
不考慮       2、表面加工系數(shù)           這3個(gè)系數(shù)的影響,。
                 3,、平均應(yīng)力影響系數(shù)
作者: 1179819870    時(shí)間: 2016-9-20 09:10
能否共享你的三維數(shù)據(jù)？
作者: 1179819870    時(shí)間: 2016-9-20 11:56
1179819870 發(fā)表于 2016-9-20 09:10
能否共享你的三維數(shù)據(jù),？

理論分析得理想化（做簡化）,，做簡化就有誤差,，何必執(zhí)著？
作者: ★葉→秋★    時(shí)間: 2016-9-20 12:48
脈動(dòng)載荷 許用抗拉強(qiáng)度 ,，許用抗剪切強(qiáng)度,，看樓主的要求載荷次數(shù),，這是  金屬的永久疲勞強(qiáng)度,，這可以查材料性能手冊，考慮加工因素,，表面質(zhì)量,，可靠度 等等，查手冊加安全系數(shù),，還有個(gè)擠壓強(qiáng)度,，校核材料 P值，  這個(gè)沒什么難的,。只是很多人都沒有去考慮過壽命,，所以才覺得無從下手。
作者: 提拉米蘇蘇    時(shí)間: 2016-9-20 14:37
收藏了
作者: 淡然    時(shí)間: 2016-9-20 17:29
這種結(jié)構(gòu)尺寸是有比例標(biāo)準(zhǔn)的,，b=2.0~3.5d,，所以只要校核銷軸強(qiáng)度夠了，拉板和支座就應(yīng)該沒有問題,，只是強(qiáng)度要取疲勞載荷,。
作者: 大鵬ygvcft    時(shí)間: 2016-9-20 17:53
鉸孔處不可能是拉力除以面積。應(yīng)該有應(yīng)力集中,。
作者: 哥是個(gè)傳說    時(shí)間: 2016-9-21 16:55
好帖,，我覺得這些理論計(jì)算都不太可靠，可靠的應(yīng)該按照起重設(shè)備計(jì)算,，那是理論+實(shí)踐檢驗(yàn)的,，查下相關(guān)數(shù)據(jù)。
當(dāng)然還有很多結(jié)構(gòu)上的細(xì)節(jié)需要考慮,。
作者: 野蠻游戲    時(shí)間: 2016-9-23 10:45
請教大俠,，兩端都受力，受力方向是相向還是相反呀,？還有我百度了下脈動(dòng)循環(huán),，載荷的性質(zhì)是圓周間歇受力的意思嗎？謝謝啦
作者: 野蠻游戲    時(shí)間: 2016-9-23 16:48
水秀天藍(lán) 發(fā)表于 2016-9-19 13:59
碳素鋼的疲勞強(qiáng)度σ-1≈（0.4～0.55）σb,，
Q345B疲勞強(qiáng)度取中間值:d(-1)=0.48*345Mpa=165.6Mpa=1656kg/cm ...

這個(gè)是許用應(yīng)力的算法,？
作者: 野蠻游戲    時(shí)間: 2016-9-23 16:49
野蠻游戲 發(fā)表于 2016-9-23 10:45
請教大俠，兩端都受力,，受力方向是相向還是相反呀,？還有我百度了下脈動(dòng)循環(huán),，載荷的性質(zhì)是圓周間歇受力的意 ...

謝謝大俠指點(diǎn)
作者: 野蠻游戲    時(shí)間: 2016-9-24 11:24
剛剛對軸進(jìn)行了強(qiáng)度校核σmax=P/A=30*10^3/(3.14*60*10^-6/4)=636.94MPa>600mMPa，可見軸的強(qiáng)度不夠,，不知道驗(yàn)證是否正確,？
作者: 野蠻游戲    時(shí)間: 2016-9-24 14:15
野蠻游戲 發(fā)表于 2016-9-24 11:24
剛剛對軸進(jìn)行了強(qiáng)度校核σmax=P/A=30*10^3/(3.14*60*10^-6/4)=636.94MPa>600mMPa，可見軸的強(qiáng)度不夠,，不知 ...

原來這樣,，我沒考慮全面
作者: 野蠻游戲    時(shí)間: 2016-9-24 16:22
C:\Users\design02\Desktop大俠是通過這個(gè)公式嗎？其中尺寸系數(shù),，表面加工系數(shù),，平均應(yīng)力影響系數(shù)忽略不計(jì)，應(yīng)力幅和平均應(yīng)力相等為σ,，再依據(jù)三樓的公式 碳素鋼的疲勞強(qiáng)度σ-1≈（0.4～0.55）σb,，取σb最大值675MPa,我最后求得的厚度大于8.1mm
作者: 野蠻游戲    時(shí)間: 2016-9-24 16:23
C:\Users\design02\Deskto
作者: 野蠻游戲    時(shí)間: 2016-9-24 16:26
野蠻游戲 發(fā)表于 2016-9-24 16:22
大俠是通過這個(gè)公式嗎？其中尺寸系數(shù),，表面加工系數(shù),，平均應(yīng)力影響系數(shù)忽略不計(jì)，應(yīng)力幅和平均應(yīng)力相等為σ ...

圖片在下面
作者: 淡然    時(shí)間: 2016-9-26 11:17
本帖最后由 淡然 于 2016-9-26 11:18 編輯

(, 下載次數(shù): 91) 通過上面的公式算銷軸的d


(, 下載次數(shù): 91)

通過上面的公式算拉板的b

(, 下載次數(shù): 93)
通過上面的公式算拉板座的a




作者: 凱思特    時(shí)間: 2016-9-28 11:43
你這個(gè)假設(shè)有問題,，我這種計(jì)算一般采用歐拉公式計(jì)算耳板尺寸,、鉸軸尺寸，這樣算一般情況下是滿足疲勞強(qiáng)度的
作者: muyemuye    時(shí)間: 2016-9-28 12:04
1179819870 發(fā)表于 2016-9-19 16:24
creo simulate的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊應(yīng)該能滿足你的要求

你經(jīng)常用這個(gè)軟件嗎,？我是偶爾用一下,。但有些局部應(yīng)力太高，怎么辦?    我能加你微信好友嗎,？   我的是muyehappy       等待你的 回復(fù),，謝了
作者: 1179819870    時(shí)間: 2016-9-28 19:02
muyemuye 發(fā)表于 2016-9-28 12:04
你經(jīng)常用這個(gè)軟件嗎？我是偶爾用一下,。但有些局部應(yīng)力太高,，怎么辦?    我能加你微信好友嗎？   我的是mu ...

局部應(yīng)力過高可以倒圓角,，避免應(yīng)力集中的出現(xiàn),。塑性材料對應(yīng)力集中不敏感，有時(shí)候可以不考慮
作者: muyemuye    時(shí)間: 2016-9-29 17:30
1179819870 發(fā)表于 2016-9-28 19:02
局部應(yīng)力過高可以倒圓角,，避免應(yīng)力集中的出現(xiàn),。塑性材料對應(yīng)力集中不敏感，有時(shí)候可以不考慮

兄臺(tái),，可否加你微信好友,？
作者: 1179819870    時(shí)間: 2016-9-29 17:49
muyemuye 發(fā)表于 2016-9-29 17:30
兄臺(tái)，可否加你微信好友,？

jiangxue954452567
作者: 野蠻游戲    時(shí)間: 2016-9-30 13:03
野蠻游戲 發(fā)表于 2016-9-23 16:48
這個(gè)是許用應(yīng)力的算法,？

我看了幾遍   得回去翻書
作者: kenily    時(shí)間: 2016-9-30 14:55
趙金君 發(fā)表于 2016-9-20 07:25
1,、尺寸系數(shù)
不考慮       2、表面加工系數(shù)           這3個(gè)系數(shù)的影響,。
            ...

樓主,， 你原來的職業(yè)是新聞?dòng)浾甙桑瑨挈c(diǎn)擊率強(qiáng)行分篇,？
東西寫完再發(fā),，真是分批次的分批次，別強(qiáng)行寫詩詞,，擠牙膏,。





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