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樓主: 子子61961
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俺也出一道計(jì)算練習(xí)題——螺栓計(jì)算

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21#
 樓主| 發(fā)表于 2013-7-21 13:02:51 | 只看該作者
星火燎原1992 發(fā)表于 2013-7-21 00:31
承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓連接
設(shè)所需工作拉力F0,工作拉力F,螺栓總拉力F2=F0+cb/cb+cm F=F0+0.3F=30KN ...
承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓連接
設(shè)所需預(yù)緊力F0,工作拉力F,螺栓總拉力F2=F0+cb/cb+cm F=F0+0.3F=30KN,
謝謝回帖,。
按照您的第一句話,應(yīng)該是F0+F=F2
其中工作拉力F應(yīng)該為30KN,。
而F0和F2的計(jì)算在其中沒(méi)有體現(xiàn),,所以還需要進(jìn)一步考慮一下。
22#
 樓主| 發(fā)表于 2013-7-21 13:14:06 | 只看該作者
zerowing 發(fā)表于 2013-7-21 12:50
參與下,。
借用下LIAO的資料:
計(jì)算預(yù)緊力,。因?yàn)轭}中無(wú)特殊要求,按照自鎖計(jì)算,。
普通螺紋,,牙型角b=15度,螺旋角v=arctan(3/(24*pi))
則,,未預(yù)緊時(shí),,產(chǎn)生松動(dòng)的周向力須小于:G*tan(arctan(f/b)+v). f為摩擦系數(shù),G為下部零件的重力,。
因題中未指明可能出現(xiàn)的周向力大小,,亦未出現(xiàn)需要考慮切向承載的部分,故,,這個(gè)預(yù)緊力可以為0,?

如果預(yù)緊力可以為0,那么就是LIAO的計(jì)算升級(jí)版,。
拉斷力(N) F = 3000 x 9.806+G = 29420+G
螺栓最小徑處的直徑(mm) d = 6.843 = 2 x ((29420+G) / 800 /pi )^0.5
螺栓最小徑處的截面積(mm^2) A1 =36.778 = 0.25 * pi * d^2
碳素鋼螺栓預(yù)緊力(N) F0 =0

謝謝零翼先生的回帖,,來(lái)吧,讓我們看看預(yù)緊力為0的故事,。

第一,,預(yù)緊力為0的話,下面的拉力為2.5噸的時(shí)候,,螺栓在彈性形變范圍內(nèi)被拉伸,,鋼板間出現(xiàn)縫隙
俺確實(shí)沒(méi)說(shuō)過(guò) 不允許出現(xiàn)縫隙,不過(guò)不能總考慮這么極端的情況吧,,
出現(xiàn)縫隙就會(huì)產(chǎn)生好多問(wèn)題,,干涉,震動(dòng),,磨損,,噪聲等等。

第二,,預(yù)緊力為0的話,,螺母就等于是沒(méi)擰緊,咱搞機(jī)械的不能冒這個(gè)險(xiǎn)吧,。
當(dāng)然,,有一種情況可以實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力為0,,就是用雙螺母或者h(yuǎn)ardlock螺母,那樣可以固定螺母而且對(duì)鋼板沒(méi)有任何預(yù)緊力,。
不過(guò),,這個(gè)確實(shí)不在考慮范圍內(nèi)。,。,。。,。,。

所以,你給出的結(jié)果在理論上是通過(guò)的,,在工程上稍微有點(diǎn)偏差,。
或者說(shuō),所謂做題目,,是得到一個(gè)結(jié)果然后交給客戶安裝使用的,,而如果你得到的結(jié)果交給客戶之后沒(méi)法應(yīng)用,那就不是一個(gè)好的結(jié)果,,咱們做設(shè)計(jì)的,,不只是理論計(jì)算就完了,最終是要實(shí)現(xiàn)具體事物的結(jié)果,,所以稍微麻煩一些,。

點(diǎn)評(píng)

比如,我現(xiàn)在的一個(gè)設(shè)計(jì)里,,最小軸向需求預(yù)緊是17000N,,承載后,軸向力是13萬(wàn)磅,。哈,,所以,前期預(yù)緊不能太大,,  發(fā)表于 2013-7-22 00:56
啊,,我不是說(shuō)這題。后面說(shuō)得是“防松”,。討厭的微軟拼音,。這題里的螺栓相當(dāng)于半個(gè)過(guò)載保護(hù)了。我是說(shuō)有些情況下,,考慮后期大載荷的時(shí)候,,需要按最小軸向預(yù)緊需求計(jì)算。  發(fā)表于 2013-7-22 00:49
后期即使承受大的軸向載荷也是有限的,超過(guò)3噸必須斷裂,。放松措施指的是啥呢。  發(fā)表于 2013-7-21 17:03
也得分情況,,比如后期要承受大軸向載荷的,,可以考慮按照最小需求的1.2倍施加預(yù)緊。不過(guò),,對(duì)于周期載荷的,,就得加放松措施。這個(gè)沒(méi)辦法,,只靠預(yù)緊放松,,靠不住啊。  發(fā)表于 2013-7-21 14:29
嗯,,第一牙螺紋這事兒俺回去考慮考慮,。實(shí)際應(yīng)用中,預(yù)緊力是由設(shè)計(jì)方制定的,,標(biāo)準(zhǔn)扭矩,,或者標(biāo)準(zhǔn)扭矩的三分之二。  發(fā)表于 2013-7-21 14:14
另外,,也可以按另一種極端考慮,,那就是60%軸向載荷下的第一牙螺紋損壞。這個(gè)其實(shí)好算,,屈服強(qiáng)度x一圈牙的切面積/0.65,。用這個(gè)作為最大預(yù)緊力計(jì)算。不過(guò)依舊感覺(jué)沒(méi)有什么實(shí)用性,,呵呵,。  發(fā)表于 2013-7-21 13:58
所以,只是因?yàn)轭}目里沒(méi)有個(gè)確切要求,,于是就暫時(shí)按一種極端情況計(jì)算而已,。其實(shí),這也不能算完全沒(méi)預(yù)緊,,畢竟下半部的零件的重力能看成一種預(yù)緊,,只是沒(méi)有起到壓實(shí)效果而已。  發(fā)表于 2013-7-21 13:55
自然不能推到這么極端,,但是因?yàn)闆](méi)什么約束條件,,所以這個(gè)預(yù)緊力總得有個(gè)由頭。比如說(shuō),,你希望承受摩擦,,承受多少的震動(dòng)。這個(gè)時(shí)候就可以計(jì)算預(yù)緊了。我前面不是計(jì)算了需要的最小周向了嗎,?  發(fā)表于 2013-7-21 13:52
23#
 樓主| 發(fā)表于 2013-7-21 13:18:41 | 只看該作者
星火燎原1992 發(fā)表于 2013-7-21 00:31
承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓連接
設(shè)所需工作拉力F0,工作拉力F,螺栓總拉力F2=F0+cb/cb+cm F=F0+0.3F=30KN ...
承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓連接
設(shè)所需預(yù)緊力F0,工作拉力F,螺栓總拉力F2=F0+cb/cb+cm F=F0+0.3F=30KN,
謝謝回帖,,本來(lái)先給你回復(fù)的,不知為啥沒(méi)發(fā)出來(lái),,再寫一次,。

應(yīng)該是工作拉力F為30kN。另外那個(gè)0.3的來(lái)由抱歉沒(méi)太看明白,。
所以計(jì)算稍微有一些偏差,,還需要考慮一下。
24#
發(fā)表于 2013-7-21 13:40:06 | 只看該作者
下次我也算一下   
25#
發(fā)表于 2013-7-21 14:29:15 | 只看該作者
詳細(xì) 值得學(xué)習(xí),!
26#
發(fā)表于 2013-7-21 17:01:49 | 只看該作者
本帖最后由 chenqibin 于 2013-7-21 17:11 編輯

這樣算有一定的局限性,,被車細(xì)的地方有面積的突然變化,會(huì)引起應(yīng)力集中,,產(chǎn)生的應(yīng)力有可能高于計(jì)算的結(jié)果,。

預(yù)緊力不能太大,如果太大了加上30kN的拉力會(huì)把螺紋給破壞了,,螺紋的強(qiáng)度怎么算還真不知道,。

點(diǎn)評(píng)

圖中變細(xì)的部分,不是直角而是傾斜變細(xì),,就是為了避免應(yīng)力集中,,這樣逐漸變細(xì)的形狀,和應(yīng)力測(cè)試的試驗(yàn)片是近似的,,所以可以按照應(yīng)力測(cè)試結(jié)果的屈服應(yīng)力來(lái)計(jì)算,。  發(fā)表于 2013-7-21 17:09
不過(guò)30千牛應(yīng)該能穩(wěn)破壞掉  發(fā)表于 2013-7-21 17:02
27#
發(fā)表于 2013-7-21 17:03:34 | 只看該作者
專業(yè)
28#
發(fā)表于 2013-7-21 17:23:57 | 只看該作者
本帖最后由 chenqibin 于 2013-7-21 18:21 編輯

預(yù)緊力不超過(guò)螺栓破壞強(qiáng)度的70%?,?,??,?,?
另外曾經(jīng)看過(guò)類似的拉斷試驗(yàn),破壞的截面和水平成45度,,也就是說(shuō)螺栓最后應(yīng)該被剪切力破壞掉,。這樣一來(lái)是不是應(yīng)該參考許用的剪切強(qiáng)度而不是抗拉強(qiáng)度?

點(diǎn)評(píng)

哦,?這么高深的東西還是第一次聽(tīng)說(shuō),。  發(fā)表于 2013-7-23 19:55
是選第一強(qiáng)度理論還是第三強(qiáng)度理論,我認(rèn)為跟材料的金相有關(guān),,  發(fā)表于 2013-7-23 16:16
進(jìn)行抗拉斷裂的試驗(yàn),,主要看的是其最大拉力數(shù)值為多少,,即使斷口為剪切口,其斷裂的力量也應(yīng)該是最大抗拉力量,,其力量除以橫截面積得到的也是其抗拉應(yīng)力,。所以考慮拉斷時(shí)求力量主要使用抗拉強(qiáng)度。  發(fā)表于 2013-7-21 21:21
29#
發(fā)表于 2013-7-21 18:25:26 | 只看該作者
看了一下資料

面積=F/(抗拉強(qiáng)度X4),分母下面的4是因?yàn)橥ǔnA(yù)緊按最大強(qiáng)度的75%計(jì)算,,剩下的25%是強(qiáng)度儲(chǔ)備,。有預(yù)緊情況下只需無(wú)預(yù)緊25%的拉力。相關(guān)的扭矩有一個(gè)對(duì)照表可以參考,。
30#
發(fā)表于 2013-7-21 18:40:55 | 只看該作者
樓主為何要用M24的螺栓?

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