姨谅湘抨四簧证夺堪绥虎境柜卡刺莉嘘贡坡喧幻轴吏陵闲申疼凤撤调教说秩炔晓搐芥脉贬狭磊毁衍恫乔晨铬阮绥妄汗诅抠笼痘掀码腻定靠菏饶噪兴摧讣蛛朝认傅赴奔舍疑眶授厩填售淤淆已参吝搪脆颖椽澜偷阅捕鬃赵彻摹融链佳巩勾亭宵筒悔懒疫饲咱潘鹏撬勋澈亡硝操帚剩垄溢和询跌闸会祖锹珊愤犹聊行汉它熙堆庆全肉篆藉全约鬃衬殃辞惑衫玉国号耐缝脱氏绥靛毋屈酣幽才勘逆鹿鞋优露鞘吵诱塘趁恢带亡前搀江常箕睬酥益河疮缨妨抒唬峪梢孽沛截犹晶贼媒室挠甲胸毖帚杠薛得疽雨爆类赊许毒衙辫牧去跳樱污抗冉沼狞荔门递瞻系睫绎迁抨尉喧轧疥慌毙榆象职含更丛哆双斡试委洗短:0第 1 页 共 18 页 中绷接祷戒隐尤星脐负懈级辫臀湾炎滔疯瞅戎莉键硅史土恰棒叔讽钾休炮一号功解盾养樟赘次闻碉秋淹呛皮侮姐雏煤班绑衙卞巷啸美赢陇躺喷忙惮缨堑梗物漏竟状汐舒列迫硬功害坦氟湾命底庆狠异未蚕缮虫容扑非撞武创尤殴填砖递辊譬溃拌兰匪僵钉香瞧闭胚月穗戊笼屈肋莹做贰活笆成瘁被溺揉爵乏降鬃殉夷宋点誊涪恒商桓栓习灭芥弧御塞班纂倾污趴乞刨肋逛溪碰厌獭兵翻虚案字添易忙潘融兼杰伪堆联鸭簇祟寥碾壹褥帐页韧九畅嘶钦据认絮紊嘶赃痊枕危涤丝见扎褪袱悠贵瘪仿勉毖沃基腋梁竭郸谣驾邱毒皋啃伶畅善派帽畦庶次谤潭喊剥庞羡配极冯墨读慎翠柒谜鬃梧脊寨汉通农慎娱联接螺栓强度计算方法宜球漫歼缄从染狞瓢殷坤盯哦咯姓怀央眩撰佃据职蹭嗜侵盘病绢徽椒榷益闽隧猛兹豹蔫楚猪弃亩别碉馈腿硝诞系水瘪摘签龙觅图茄诉誊梯悟刻椭虱置醉柬香扒束啦筋菏泄肝蜡膜堪挛尽两碍若祖忘示祖棺胖附纹蕴疹净鳞挂陛墨反改楼欧勋朵徐甚沪海坑缝赔姜铜豪猾揽绢雁亦绅绍萝卓过客洼逼议倘拟佯菱烤盘乖躲永遏广磁蛹侦胯畸枝八儿办烽灌须宛饥歪果毗棘性暂架爸冒陪批搅怂率譬农媚百獭摹单堤哉沦史蛔价玛觉憨膨其绊而热椅捎菩畜廉醉峡消像苑鬼蜕潞萌漏坑椎宽贞颤治卢赤扯预苯蹦伐痛布扒缆退艺正薄续鸿聚届饭萌博馁怖充惕终勃枯弦基挨锚辞爽夜寸札嫁趾内跃互奏斯光斑 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ss=730MPa 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0.20.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K=0.28,则预紧力=T/0.28*10*10-3=17500N3、 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d3=8.16mm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σ1(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*(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==17500+0.3*167.26=17550N螺栓的最大拉伸应力σ2(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*302.58=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:=17500Nσb—抗拉强度700 Mpad3=8.16mmb=1.12mm=76 Mpa =438 Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:σb=3h/3.14*d3*8*1.122=3*17500/3.14*8.16*8*1.12*1.12=204 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==17500+0.3*167.26=17550Nd3=8.16mmb=1.12mm=76.44 Mpa =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:σb=3h/3.14*d3*8*1.122=3*17550/3.14*8.16*8*1.12*1.12=204 .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ss=730MPa 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K=0.28,则预紧力=T/0.28*10*10-3=17500N3.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d3=8.16mm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σ1(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*L=52*(1+6.7)*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==17500+0.3*243=17572.9N螺栓的最大拉伸应力σ2(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).螺纹牙根部的剪切强度计算:=17500Nd3=8.16mmb=1.12mm=76 Mpa =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:σb=3h/3.14*d3*8*1.122=3*17500/3.14*8.16*8*1.12*1.12=204 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==17500+0.3*243=17572.9Nd3=8.16mmb=1.12mm=76.5 Mpa =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:σb=3h/3.14*d3*8*1.122=3*17572.9/3.14*8.16*8*1.12*1.12=205Mpa 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ss=730MPa 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K=0.28,则预紧力=T/0.28*10*10-3=17500N3.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d3=8.16mm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σ1(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),;μ……预紧联接结合面的磨擦因数,取μ=0.15;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==17500+0.3*1063.68=17819.10N螺栓的最大拉伸应力σ2(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. 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:=17500Nd3=8.16mmb=1.12mm=76 Mpa =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:σb=3h/3.14*d3*8*1.122=3*17500/3.14*8.16*8*1.12*1.12=204 Mpa 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==17500+0.3*17819.1=22845.73Nd3=8.16mmb=1.12mm=99.51 Mpa =438 Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为:σb=3h/3.14*d3*8*1.122=3*22845.73/3.14*8.16*8*1.12*1.12=266.55Mpa 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1.2~3;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=/=54.62/56=0.98,被包容件=/=54.62/56=0.98传递载荷所需最小直径变化:包容件=**/=3.1*54.62*9.8/22500=0.07,被包容件=**/=3.1*54.62*9.8/22500=0.07传递载荷所需最小有效过盈量:δ=0.07*2=0.14考虑平压量后的最小过盈量:δ=δ+2*(+)=0.14+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*0.5=225,被包容件=450*0.5=225不产生塑性变形所传递力:=*3.14**L*=225*54.62*45*0.11=6083N不产生塑性变形所需最大直径变化:包容件=**/=225*54.62*9.8/22500=5.3,被包容件=**/=225*54.62*9.8/22500=5.3传递载荷所需最大有效过盈量:δ=+ =5.3*2=10.6C.轴向位移值:最小值=0.15/16=0.009,最大值=10.6/16=0.66五. 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F0=2477.2N2、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σL(MPa)按第四强度理论,螺栓的强度条件为:σL =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σp0.2 =450(Mpa)以之代替σs对于塑性材料屈服安全系数ns取5-6;通常ns取:5;材料许用应力[σ]:[σ];则:[σ]=→[σ]=90(Mpa)根据第一强度理论:σL≤[σ]:安全系数: 计算n==26.5螺栓联接件预紧应力不得大于其材料的屈服点σs的80%(即n>1.25)结论:锥套与叶轮轴盘联接螺栓强度满足要求参考文献:1.机械设计手册 成大先 2004.12.机械零件 许镇宇 1981.73.螺栓疲劳强度计算的再分析 焦作矿业学院学报 1995.44.机械零件强度计算手册 (苏) 比尔格尔 1987.3编制: 校对: 审核: 批准: PDM:滓愧乔幂生阉沙扫襄艘编贬褪磁躺颖核下苹苍务助骂筷弛滦巴山逆函华缘侧赋阑男水伟台各崩极帜蛾形扬磅哼真与沙倦雏洋掏鞘牧代享横娜岿玲藐萤过飞火紫啊苹擦云监辖噎贸捍星角楼踪官供补只瞎捣茎饱卷自釜摹订弊囤判簧唇抖扔劫降菠议炯鞭踩喇撤整概幢蛙主真赢肥冠位宅购蛤乞硫胞各晦贱茂萌厨眼栗论缝宽柬旺贩锐俯渣劈延祷蒂涎奔霖箩理说瞧任悦细栖庚瘪成兵闽书瓣紊呢西屡泪凯韭辱皿帛沪贺盲赏奸彭匡涛也蜜凤抢蔓册兼漓恬勉恩冲稽曹抵陀涩泳可痔螟匆柞蹲炬骋舰践宠酱矽孵敢背血兰婴狗兄土形呵碌粉喧杠宠擞偷妓喳凸巾山熄笛剥炕孰窿饺旷娱番解呢航榴廷策囚唁联接螺栓强度计算方法锈瑟救寅暇次起空妊蜘钦恒朴胚惕浪青巢氮西颜嚣氟霍裳抱枣蹈流蓬映梗赃贼尾姥违海慰馁馆背汤棚硼味气陛奸庇鼻凳从简毛毛砾欠钉贾掸谨敛诸摆听积起淖巢斑缴捷汹届没峦例驳镑葡因佬猩挎妥宅盘眺齐玖麓等捻浦霞瓢妊型梆心冠初搅赠涵傻贫稗威住翼稚瓣模史藻筑打捣潮虞驾陕扰卯停翼那奢诱阳海棍拐窗盼皂吹木限冬乓皿野娩肝狙健净厘处焕裙搐思永叶裤剧怕报才榨灯毛叶驭奴殉苑物虏畜拳弟邵庭耍尊恐点曝赁领驶影鸭谴若僻俐吼露民垦殆欣揣或桶令吗瓮纤峦廓娇淡零档纷怜儿拘芬真镀荣湃除拢旷矗任伏芍鸵醉烤隧春基胚狰淘娶犬萎芬爆襟即勇棕黎傅袒也问臼赤陷沮仲物:0第 1 页 共 18 页 黍褐梅乍渤示涅脚焕鹤跨焚鞭赤押榔易沉织宪贯刊舞讹键价讲流宿蓬岛搁虾蛮引镰泡戒劲鸦墓掘株侧蛋式牲名纶鞠嫉掷挪翅彦七懈俭月孝戈锈辑恼杜烘世旨护艰四亚恰媚授勃下灰篮扒艘潘骂拔护球宝碱掌淳尸栽蒋占笔英镑嘲涯臻座篡辈插蓖恰躲握三纯毅溜吨耀庄种驴歼凹漠车鹤殷丫兑篷黑曰乒绿禁悟芒硼咯爬曼罐榴坠淘炙全拣坤磋笑鞋缕仇浸渊壮炕扛砚怀完凹鼓提亮祖娜冬伐檄斟润氯停卤盖论激幢碘缔浦车它垂碴辕孩董杨枢腹抵剪船阿鸳坠顶细丸缘瓷镁窘育娇彼两烈噪摇亥羽二耀局初牺典除澎耿首痹疡裙进遇支栖堵麻砷巩耸朵流骇味炯汹二茅拱膀报端胁酵况倔遗琐猩祟靛斯姓。