联接螺栓强度计算方法_第1页
联接螺栓强度计算方法_第2页
联接螺栓强度计算方法_第3页
联接螺栓强度计算方法_第4页
联接螺栓强度计算方法_第5页
已阅读5页,还剩13页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、:0 联接螺栓的强度计算方法 一 连接螺栓的选用及预紧力:1、 已知条件:螺栓的ss730MPa 螺栓的拧紧力矩T=49N.m2、拧紧力矩:为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动,装配时需要预紧。其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。装配时可用力矩扳手法控制力矩。公式:T=T1+T2=K* d拧紧扳手力矩T=49N.m其中K为拧紧力矩系数,为预紧力N d为螺纹公称直径mm其中K为拧紧力矩系数,为预紧力N d为螺纹公称直径mm摩擦表面状态K值有润滑无润滑精加工表面0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20

2、.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K0.28,则预紧力T/0.28*10*10-317500N3、 承受预紧力螺栓的强度计算:螺栓公称应力截面面积As(mm)=58mm2 外螺纹小径d1=8.38mm 外螺纹中径d2=9.03mm计算直径d38.16mm螺纹原始三角形高度h=1.29mm螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm紧螺栓连接装配时,螺母需要拧紧,在拧紧力矩的作用下,螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外,还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力,使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。螺栓的最大拉伸应力1(MPa)。=17500N/58*10-6m2=302MP

3、a剪切应力:=0.5=151 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力:=1.3*302=392.6 MPa强度条件: =392.6730*0.8=584预紧力的确定原则:拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限的80%。4、 倾覆力矩倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内,底板在承受倾覆力矩之前,螺栓已拧紧并承受预紧力F0。作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M平衡。已知条件:电机及支架总重W1=190Kg,叶轮组总重W2=36Kg,假定机壳固定,电机及支架、叶轮组重心到机壳左侧结合面L=194mm.考虑冲击载荷,倾翻力矩M为:M=W1*(1+6.7)*0.22-W2*

4、(1+6.7)*0.118=190*7.7*0.22-36*7.7*0.118=319.64N.mL1=0.258mL2=0.238mL3=0.166 L4=0.099m螺栓最大工作载荷:=167.26N式中:M螺栓组承受的总倾覆力矩(N.m)i每行螺栓数量L螺栓到接合面对称轴到距离(m);z螺栓数量;5、 承受预紧力和工作载荷联合作用螺栓的强度计算:螺栓的最大拉力F=175000.3*167.2617550N螺栓的最大拉伸应力2(MPa)。=17550N/58*10-6m2=302.58MPa剪切应力:=0.5=151.29 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力:=1.3*30

5、2.58=393.35MPa强度条件: =393.35730*0.8=584 MPa预紧力的确定原则:拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限的80%。6. 只考虑预紧力作用,螺纹牙根部的强度计算:1).螺纹牙根部的剪切强度计算:17500Nb抗拉强度700 Mpad38.16mmb=1.12mm=76 Mpa =438 Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:b=32204 Mpa b=700 Mpa7.考虑预紧力和工作载荷联合作用,螺纹牙根部的强度计算:1).螺纹牙根部的剪切强度计算:螺栓的最大拉力F=d38.16mmb=1.12mm=76.44 Mpa =438Mpa2)螺

6、纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:b=32=3*1755.76Mpa b=700 Mpa结论:后盖板与机壳联接螺栓强度满足要求。二、 进风箱柜与机壳连接螺栓的选用及预紧力:1.已知条件:螺栓的ss730MPa 螺栓的拧紧力矩T=49N.m2、螺纹连接的拧紧力矩:为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动,装配时需要预紧。其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。装配时可用力矩扳手法控制力矩。公式:T=T1+T2=K* d拧紧扳手力矩T=49N.m其中K为拧紧力矩系数,为预紧力N d为螺纹公称直径mm其中K为拧紧力矩系数,为预紧力N d为螺纹公称直

7、径mm摩擦表面状态K值有润滑无润滑精加工表面0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K0.28,则预紧力T/0.28*10*10-317500N3.只承受预紧力螺栓的强度计算:螺栓公称应力截面面积As(mm)=58mm2 外螺纹小径d1=8.38mm 外螺纹中径d2=9.03mm计算直径d38.16mm螺纹原始三角形高度H=1.29mm紧螺栓连接装配时,螺母需要拧紧,在拧紧力矩的作用下,螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外,还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力,使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态

8、下。螺栓的最大拉伸应力1(MPa)。=17500N/58*10-6m2=302MPa剪切应力:=0.5=151 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力:=1.3*302=392.6 MPa强度条件: =392.6730*0.8=584 MPa预紧力的确定原则:拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限的80%。4. 倾翻力矩已知条件:进风箱柜总重52Kg,重心距结合面120mm则倾翻力矩M为:M=(W*L52*(16.7)*0.12=41.904*7.7Kg.m=480N.mL1=0.258mL2=0.238mL3=0.166L4=0.099m螺栓最大工作载荷:=243N式

9、中:M螺栓组承受的总倾覆力矩(N.m)i每行螺栓数量L螺栓到接合面对称轴到距离(m);z螺栓数量;5.承受预紧力和工作载荷联合作用螺栓的强度计算:螺栓的最大拉力F=175000.3*24317572.9N螺栓的最大拉伸应力2(MPa)。=17572.9N/58*10-6m2=302.98MPa剪切应力:=0.5=151.5 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力:=1.3*302.98=393.87MPa强度条件: =393.87730*0.8=584预紧力的确定原则:拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限的80%。6. 只考虑预紧力作用,螺纹牙根部的强度计算:1).螺

10、纹牙根部的剪切强度计算:17500Nd38.16mmb=1.12mm=76 Mpa =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:b=32 b=700 Mpa7.考虑预紧力和工作载荷联合作用,螺纹牙根部的强度计算:1).螺纹牙根部的剪切强度计算:螺栓的最大拉力F=175000.3*24317572.9Nd38.16mmb=1.12mm=76.5 Mpa =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:b=32=3*17572.9205Mpa b=700 Mpa结论:进风箱柜与机壳连接螺栓强度满足要求。三叶轮轴盘与叶轮连接螺栓的选用及预紧力:1.已知条件:螺栓的ss730MPa 螺栓的

11、拧紧力矩T=49N.m2、螺纹连接的拧紧力矩:为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动,装配时需要预紧。其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。装配时可用力矩扳手法控制力矩。公式:T=T1+T2=K* d拧紧扳手力矩T=49N.m其中K为拧紧力矩系数,为预紧力N d为螺纹公称直径mm其中K为拧紧力矩系数,为预紧力N d为螺纹公称直径mm摩擦表面状态K值有润滑无润滑精加工表面0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K0.28,则预紧力T/0.28*10

12、*10-317500N3.只承受预紧力螺栓的强度计算:螺栓公称应力截面面积As(mm)=58mm2 外螺纹小径d1=8.38mm 外螺纹中径d2=9.03mm计算直径d38.16mm螺纹原始三角形高度H=1.29mm紧螺栓连接装配时,螺母需要拧紧,在拧紧力矩的作用下,螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外,还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力,使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。螺栓的最大拉伸应力1(MPa)。=17500N/58*10-6m2=302MPa剪切应力:=0.5=151 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力:=1.3*302=392.6 MPa强度条件: =

13、392.6730*0.8=584预紧力的确定原则:拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限的80%。4.承受预紧力和工作载荷联合作用螺栓的强度计算:1)、叶轮转矩。式中:P通风机功率(kw); n通风机转速(r/min)。已知:P通风机功率11(kw); n通风机转速2930(r/min)。叶轮转矩。 2)、叶轮轮盘与轴盘连接螺栓的选用:联接应预紧,受转矩后,被联接件不得有相对滑动。螺栓联接:螺栓所在的圆周半径0.09 (m);螺栓直径M10;螺栓数量6;普通螺栓联接,各螺栓受力:式中:Kn可靠性系数,通常取1.2T作用在联接结合面内的转矩(N.m),;预紧联接结合面的磨擦因数,取0

14、.15;r螺栓所在的圆周半径(m);z螺栓数量。由以上公式计算出传递转矩螺栓所需的每个螺栓的工作载荷Fa(N);假设螺栓受力相同;=1063.68N通过以上计算结果取每个螺栓的工作载荷螺栓的最大拉力F=175000.3*1063.6817819.10N螺栓的最大拉伸应力2(MPa)。=17819.1N/58*10-6m2=307.22MPa剪切应力:=0.5=153.61MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力:=1.3*307.22=399.38MPa强度条件: =399.38730*0.8=584预紧力的确定原则:拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限的80%。5.

15、只考虑预紧力作用,螺纹牙根部的强度计算:1).螺纹牙根部的剪切强度计算:17500Nd38.16mmb=1.12mm=76 Mpa =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:b=32 b=700 Mpa6.考虑预紧力和工作载荷联合作用,螺纹牙根部的强度计算:1).螺纹牙根部的剪切强度计算:螺栓的最大拉力F=d38.16mmb=1.12mm=99.51 Mpa =438 Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:b=32=3*22845.73266.55Mpa b=700 Mpa结论:叶轮轴盘与叶轮联接螺栓强度满足要求。四 锥套与叶轮轴盘连接的选用:当联接传递转矩T 时,应保证联接在

16、此转矩下不产生周向滑移。即应保证:轴向摩擦阻力矩Mf转矩T 。这时有以下关系:1、传递载荷所需的最小结合压强:x式中:T传递的扭矩,由3.1中计算结果,T= K安全系数,通常取1.23;取K =2dm圆锥面结合的平均直径,54.59结合长度,为45被联接件摩擦副的摩擦系数,取0.11计算3.1MPa2、需要的轴向压入力:计算3378(N)A.传递载荷所需的最小过盈量:直径比:包容件/=54.62/560.98,被包容件/=54.62/560.98传递载荷所需最小直径变化:包容件*/3.1*被包容件*/传递载荷所需最小有效过盈量:0.07*20.14考虑平压量后的最小过盈量:2*()=0.14+

17、2*0.0032=0.15B.不产生塑性变形所允许的最大过盈量:不产生塑性变形所允许的最大结合压强:包容件450*0.5225,被包容件450*0.5225不产生塑性变形所传递力:=*3.14*L*不产生塑性变形所需最大直径变化:包容件*/*/传递载荷所需最大有效过盈量:+ =5.3*2=10.6C.轴向位移值:最小值0.15/160.009,最大值10.6/160.66五 锥套与叶轮轴盘连接螺栓的选用及预紧力:1、螺栓联接选用:螺栓直径10(mm);螺栓数量3锥套所需的轴向紧固力Q=3378(N)单个螺栓承受的总拉力: 式中:K0预紧系数,查表,取K0 =2Kc相对刚度系数,查表,取Kc=0.2计算 =通过以上计算结果取每个螺栓的预紧力为F02477.2N2、校核选用螺栓的强度:螺栓部分危险截面的计算面积As(mm):式中:D螺纹小径(m)。故:,螺栓的最大拉伸应力L(MPa)。按第四强度理论,螺栓的强度条件为:L 0.2*2/=0.2*2*2477.2/58=17强度校核:螺栓材料:A2-70;材料的规定非比例伸长应力p0.2

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论