大家來做一下受力分析與強(qiáng)度計(jì)算的練習(xí)

wo103838

       按這種雙頭螺栓的安裝方式

dongst

wo103838 發(fā)表于 2014-11-22 08:22
" a/ I3 E( e# P按這種雙頭螺栓的安裝方式

如果你不是用鉸孔螺釘?shù)脑挘�你圖上的螺柱正常受載荷狀態(tài)是不受剪切力的,，只受拉伸力,。通過拉伸方向的壓力，產(chǎn)生摩擦力,，來防止零件的相互滑動,。
按你提供的數(shù)據(jù)，只按單邊計(jì)算,，4個(gè)螺釘在1m距離受到300Kg載荷,，可以等效成4螺釘受3000N向下的載荷+4螺釘中心受到逆時(shí)針方向的3000NM力矩。
  w! M  a! o3 x( f# o! `理想狀態(tài)下,，向下的載荷4個(gè)螺釘均分,，為750N。3000NM的力矩被4個(gè)螺紋連接產(chǎn)生的順時(shí)針力矩抵消,，每個(gè)螺紋連接克服力矩,，額外承受了9375N的載荷。
/ O1 s; i2 g3 C7 m0 R' o8 A( S1 r方向上,，旋轉(zhuǎn)中心左邊的載荷朝上,，右邊的載荷朝下。
因此總的合力為：左邊2個(gè)螺紋連接,，承受朝上載荷8625N,，右邊2個(gè)螺紋連接,，承受朝下載荷10125N,。
結(jié)論：螺紋拉力產(chǎn)生的摩擦力，至少要大于10125N,。
8 `1 L1 H# e$ u1 Y' C( u- x: @5 ], w: B又鋼與鋼,，無潤滑的時(shí)候,，摩擦系數(shù)為0.15，摩擦面數(shù)為1,，可以得出連接工作時(shí),，螺柱至少要保證67.5KN的拉力。
一般情況下,，此種工況可選用10.9級的螺柱,，安全系數(shù)按2來算的話，應(yīng)該選用M16的螺柱,。
（數(shù)據(jù)：M16 proof load 為130.3KN,，M14 proof load 為95.5KN，M12 proof load 為70KN）

因此較可靠的方案是選用4個(gè)M16-10.9的螺柱,，擰緊扭矩至少200NM左右,，不超過280NM，可以保證在此種工況下螺紋連接的可靠性,。
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wo103838

dongst 發(fā)表于 2014-11-28 16:48
/ a/ b. T4 n, V如果你不是用鉸孔螺釘?shù)脑挘�你圖上的螺柱正常受載荷狀態(tài)是不受剪切力的,，只受拉伸力,。通過拉伸方向的壓力 ...

: Z+ J7 K, Q; ^+ R, edongst大俠，首先感謝你做了這個(gè)分析,，我很奇怪我發(fā)了好幾個(gè)類似的帖子,，認(rèn)真做個(gè)分析的，幾乎沒有,，我不知道是因?yàn)楦呤肿约簮炛�聲早會��,，不屑于做這分析，菜鳥素來求解析,，還是因?yàn)榇蠹叶际枪ぷ鳠o聊了,，逛論壇消遣的，或者是我的表達(dá)能力實(shí)在太爛了,。
! K6 |3 n- {. C      講正題,，我寫這題意在杠桿，大俠點(diǎn)出來了,，但又忽略掉了,。假如杠桿的左邊有3000Nm的扭矩產(chǎn)生,，右邊必有3000Nm的扭矩保持平衡，而不是四個(gè)螺栓均受,。所以這個(gè)分析的關(guān)鍵就在于找支點(diǎn),，找到受力最大的支點(diǎn)，其次再是分析各個(gè)螺栓所需的緊固力和屈服極限

dongst

wo103838 發(fā)表于 2014-11-30 22:09
dongst大俠,，首先感謝你做了這個(gè)分析,，我很奇怪我發(fā)了好幾個(gè)類似的帖子，認(rèn)真做個(gè)分析的,，幾乎沒有,，我不 ...

# P8 x; c5 N# W' {3 h5 Y不好意思，我一般上班才上論壇,。
6 s( c$ X% s6 v# M8 l- l有關(guān)螺栓組的受載均布性分析,，國外有過具體的實(shí)驗(yàn)，與螺紋加工的公差,，溫度等都有關(guān)系,，但是理想情況下（或目前的計(jì)算模型），在你描述的這種,，都是以螺栓組的中心為支點(diǎn)的,，而且是均分載荷的，注意不是均分力矩,。
! j% E/ U$ W' H) a0 F0 A$ c. v) ^, Y) |Σ(F*l)=3000NM,。其中F為載荷，l是每個(gè)螺栓中心到支點(diǎn)的距離,，按你的設(shè)計(jì),，從左到右，即120mm,40mm,40mm,120mm,。
) T0 G% H0 p1 z' d  X) c% f
: F* u  L$ k) q9 [' h, C

dongst

至于你說為什么沒人來計(jì)算，下面這段也許可以解釋一二：
“阿拉一直以為,，玩工業(yè)，玩的是一口‘氣’,，就像功夫,，你始終提著這口氣，天天在練,，就一直能打,，也像練拳，每天打沙袋,，從來不間斷,，鬼子就這德行，你甭管人家水平高低,，人家每天睡醒就打沙袋,。
- X* y( ~+ A+ [- U8 m3 j   國人不是，他怕出這個(gè)力氣,，他用棉花做一個(gè)超級大的貌似沙袋的東西,，掛在街上招攬顧客，偶爾也打兩下,，外行人看著也像,，但常年打這個(gè)，就沒有什么戰(zhàn)斗力,，碰到死心眼的鬼子,，非要試試看你這個(gè)沙袋到底怎么樣？到了這個(gè)當(dāng)口,，沙袋的主人就妥協(xié)了,，與鬼子講說不必打了，把沙袋賣給你不行嗎,？鬼子就用很便宜的價(jià)格買下這個(gè)沙袋,，扔了，換上從本國自帶的沙袋,，依然掛在街口,，國人就再也打不動了，也沒有誰再企圖較量一下了,，于是,，鬼子就占了整條大街。
7 E2 J# y1 ~$ N! O) Q4 V: }  阿拉看到這個(gè)沙袋,，有時(shí)感到有趣,，也對這個(gè)拳打腳踢幾下，雖然從能力上說肯定是不及鬼子，但畢竟可以把沙袋打動了,，于是,，鬼子就與阿拉游戲一下，大家比試一下可以打到什么什么程度,，打到哪里有多少銀子,？而大家上的其它的家伙都是看客，阿拉與鬼子有勝有負(fù),，勝了得些銀兩,，買燒餅吃了，吃完趕路了,，再回頭望去,，那西洋沙袋依然掛在街口，誰都奈何不得,�,！�

dongst

看走眼了，是兩塊零件,！
再來算一次即可,，這次專門查了NASA的緊固件參考資料。

F為轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的切向力,，F(xiàn)1=34.5KN,F2=34.5KN,，方向不同而已。
" M  n7 F9 x# W$ w9 |. S  r7 R轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的切向力,，再合上均分負(fù)載產(chǎn)生的作用力1.5KN,，合力依次為：
( \$ b  _1 A: r" o0 `7 ^+ TF1(合)=36KN，F(xiàn)2(合)=33KN
前者合力方向?yàn)槌���,，后者合力方向是朝�?font class="jammer">: H  z& o% W% _) }: k* Y  N, b
從而可知最左測螺栓受載是最大的,，也是最有可能鎖不住產(chǎn)生滑移的。
* S) [  L" W  l; ^7 G3 P! p同理,，另一半的2顆螺栓也可算出合力
1 P$ C0 F7 z  N* d6 U" yF3(合)=42KN,，F(xiàn)4(合)=39KN
( X2 f" p0 q+ B; e3 s由此第三顆螺栓受力應(yīng)該是最大的，所以預(yù)緊力應(yīng)該按第三顆螺栓計(jì)算,，280KN,。如果再加入可靠性系數(shù)1.2，則需要336KN,。
所以按帖子的工況,，至少要M27-10.9級的。,。,。

老周veius

不需要算剪力的，這又不是鉸孔螺栓

chengyj_82

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kint666

暫時(shí)還看不懂