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本帖最后由 zerowing 于 2014-6-8 11:22 編輯
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/ s& S' T6 o( y9 F- a q前些日子,Herry大俠希望我能分享點(diǎn)實(shí)際中的力學(xué)計(jì)算的例子以供學(xué)習(xí)參考,。回想一下,,貌似一直以來(lái)也欠了些債,。所以借這個(gè)機(jī)會(huì)還一還好了。計(jì)劃上是分兩個(gè)部分,,第一部分是螺紋牙承載分布的簡(jiǎn)單計(jì)算,,第二部分是錐螺紋的扭矩承載能力計(jì)算。1 y* q$ h* b9 Z- B
玩得一般,,大俠們多指教,。相互探討,相互學(xué)習(xí),。哈哈,。! r% {8 W* b# u4 ]# l; J, B$ x, s
i8 _3 o4 \; b正文:
5 ~" f7 [8 e& r8 P7 K0 y9 m不多廢話,曾經(jīng)說(shuō)過(guò)螺紋的承載分布問(wèn)題,,很多大俠也都知道首牙1/3原則,。不過(guò)怎么計(jì)算出來(lái)怕是不少人頭疼的事兒。這里,,我們就算一算,。
/ Q; j f9 A6 X2 t0 L \) s \% }首先是基本的螺紋連接模型。如下圖,。以矩形牙為例,。
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圖中,上側(cè)為零擠壓狀態(tài)(為了方便看,,內(nèi)外牙間隙放大),。中圖為上緊旋合一個(gè)距離后的情況。下圖為第一牙變形后描述圖,。三圖右側(cè)的邊線表示中性面位置,。
; V. E% J9 t+ w" X1 |' J3 i圖1中,,h表示嚙合基線到齒根的距離,t1表示外螺紋母材厚度,,t2表示內(nèi)螺紋母材厚度,,s1表示外螺紋母材面積,s2表示內(nèi)螺紋母材面積,。d1x表示外螺紋大徑,,d2x表示內(nèi)螺紋小徑。p為半螺距7 o! V; H1 D [& S P" {' ]$ K
然后,,進(jìn)行基礎(chǔ)假設(shè),。視螺紋為懸臂梁,每一個(gè)螺距螺紋為一圈懸臂梁進(jìn)行分析* x+ E6 W A$ [% N2 i
于是,,從上右圖中,,我們可以看到,當(dāng)發(fā)生長(zhǎng)度為Δx的旋合后,,螺紋假象過(guò)盈量為Δx,。然后,根據(jù)彈性變形原理,,外螺紋第一牙被壓縮長(zhǎng)度為εo1,,εo2表示內(nèi)螺紋第一牙被伸長(zhǎng)長(zhǎng)度。δo1表示外螺紋第一牙嚙合線位置的撓度值,,δo2表示內(nèi)螺紋第一牙嚙合線位置的撓度值,。
3 G6 \4 g" d1 w% e4 x于是,我們可以得到以下關(guān)系,。設(shè)外螺紋第一牙等效傾翻矩為Mo1,,內(nèi)螺紋的為Mi1,外螺紋受力Fo1,,內(nèi)螺紋受力Fo2,。于是有:
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查一個(gè)M20X2的螺栓螺母配合,代入計(jì)算(牙型不同,,只是為了大概驗(yàn)證下)" m0 B+ T8 k# t+ k
于是有
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* W0 {" m' q2 B% D ^) y4 \# |大概就是這樣,。有興趣的大俠可以自己推推不同牙型的直螺紋。然后代入數(shù)據(jù)校核一下,。
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) C0 U% H# m7 _. E一些個(gè)人推論,,恭迎各位大俠斧正。
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8 F% _9 M6 C& ~( C( n2 q; uP.s. 后續(xù)修正了其中的一些錯(cuò)誤部分,。主要是懸臂梁的計(jì)算部分,。
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