大家來做一下受力分析與強度計算的練習(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
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,。
( V6 B# K' Y* C. Z按你提供的數(shù)據(jù)，只按單邊計算,，4個螺釘在1m距離受到300Kg載荷,，可以等效成4螺釘受3000N向下的載荷+4螺釘中心受到逆時針方向的3000NM力矩。
理想狀態(tài)下,，向下的載荷4個螺釘均分,，為750N。3000NM的力矩被4個螺紋連接產(chǎn)生的順時針力矩抵消,，每個螺紋連接克服力矩,，額外承受了9375N的載荷。
方向上,，旋轉(zhuǎn)中心左邊的載荷朝上,，右邊的載荷朝下。
) u. [- Z$ X$ A4 U+ F因此總的合力為：左邊2個螺紋連接,，承受朝上載荷8625N,，右邊2個螺紋連接，承受朝下載荷10125N,。
7 I" h' c9 w, S8 p# o結(jié)論：螺紋拉力產(chǎn)生的摩擦力,，至少要大于10125N。
又鋼與鋼,，無潤滑的時候,，摩擦系數(shù)為0.15，摩擦面數(shù)為1,，可以得出連接工作時,，螺柱至少要保證67.5KN的拉力。
% O* c, h# T8 o; Q; z2 T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）
" g2 M; R+ w# K! A; j/ M" d
0 U% R% H: M) Q8 c& g# a因此較可靠的方案是選用4個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,。

2 K2 ]9 f1 a" y  o' M( w$ J1 d

wo103838

dongst 發(fā)表于 2014-11-28 16:48
0 ~$ T+ l, p8 P+ G" C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 ...

dongst大俠，首先感謝你做了這個分析,，我很奇怪我發(fā)了好幾個類似的帖子,，認真做個分析的，幾乎沒有,，我不知道是因為高手自己悶著聲早會了,，不屑于做這分析，菜鳥素來求解析,，還是因為大家都是工作無聊了,，逛論壇消遣的，或者是我的表達能力實在太爛了,。
3 ^1 p2 N& h( P/ }* {      講正題,，我寫這題意在杠桿，大俠點出來了,，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,，而不是四個螺栓均受,。所以這個分析的關(guān)鍵就在于找支點，找到受力最大的支點,，其次再是分析各個螺栓所需的緊固力和屈服極限
; K# R+ @! B. E) w4 r

dongst

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

5 {8 B6 C1 ^5 l$ U/ B: u4 v# x不好意思，我一般上班才上論壇,。
0 D. ]/ U5 S( [# j: V有關(guān)螺栓組的受載均布性分析,，國外有過具體的實驗，與螺紋加工的公差,，溫度等都有關(guān)系,，但是理想情況下（或目前的計算模型），在你描述的這種,，都是以螺栓組的中心為支點的,，而且是均分載荷的，注意不是均分力矩,。
Σ(F*l)=3000NM,。其中F為載荷，l是每個螺栓中心到支點的距離,，按你的設(shè)計,，從左到右，即120mm,40mm,40mm,120mm,。
0 h0 m0 T) k7 U7 D0 Z# o

dongst

至于你說為什么沒人來計算,，下面這段也許可以解釋一二：
! I7 N* C9 V# w' K“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,。
   國人不是,，他怕出這個力氣，他用棉花做一個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，就沒有什么戰(zhàn)斗力,，碰到死心眼的鬼子,，非要試試看你這個沙袋到底怎么樣？到了這個當(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格買下這個沙袋,，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。
9 y$ `( y3 U$ P" k1 l7 Z  阿拉看到這個沙袋,，有時感到有趣,，也對這個拳打腳踢幾下，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,，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,！
- F' O2 ]6 p& z+ d, u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。
轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的切向力,，再合上均分負載產(chǎn)生的作用力1.5KN,，合力依次為：
F1(合)=36KN，F(xiàn)2(合)=33KN
前者合力方向為朝下,，后者合力方向是朝上
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。
同理,，另一半的2顆螺栓也可算出合力
, h8 e+ {4 A2 ~F3(合)=42KN,，F(xiàn)4(合)=39KN
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

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