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拉杆及铰轴的应力计算及分析(一)

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发表于 2016-9-19 12:57:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
      无论你从事什么机械设计工作,80%的机械离不开铰轴拉杆机构。
      若该机构二端承受拉力30吨,载荷性质是脉动循环。座和拉杆材料为Q345B,轴45号钢。                            轴与孔的配合是H8/h7。工作环境温度常温。 负载动载系数K=1.25.安全系数n=1.33.
      要求其工作循环10的7次方以上(每天工作8小时的机械,寿命12年以上)才能疲劳破坏。
     为便于大家统一答案,销轴直径60mm;拉板宽度(即2R=170)为170mm.
      对于这种有限寿命设计的问题,如何来确定拉杆厚度的最小尺寸呢?

      请各位展开讨论和计算分析。如下图

QQ截图20160919131920.png

拉板及铰轴的应力计算和分析(二)
拉杆及铰轴的应力计算及分析(三)
拉杆及铰轴的应力计算及分析(四)







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 楼主| 发表于 2016-9-20 07:25:37 | 显示全部楼层
                 1、尺寸系数
不考虑       2、表面加工系数           这3个系数的影响。
                 3、平均应力影响系数

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楼主, 你原来的职业是新闻记者吧,挣点击率强行分篇? 东西写完再发,真是分批次的分批次,别强行写诗词,挤牙膏。和社友多点真诚  发表于 2016-9-30 14:56
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发表于 2016-9-19 13:48:37 | 显示全部楼层
剪切强度和抗拉强度?大概想到这些了。
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发表于 2016-9-19 13:59:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 水秀天蓝 于 2016-9-19 14:07 编辑

碳素钢的疲劳强度σ-1≈(0.4~0.55)σb,
Q345B疲劳强度取中间值:d(-1)=0.48*345Mpa=165.6Mpa=1656kg/cm^2。
拉杆截面积=F/d(-1)=30T/1656=18.1cm^2.

还要考虑系数,S=18.1*1.25*1.33=30cm^2.

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系数连乘是对的  发表于 2016-9-19 14:59

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发表于 2016-9-19 14:42:00 | 显示全部楼层
水秀天蓝 发表于 2016-9-19 13:59
碳素钢的疲劳强度σ-1≈(0.4~0.55)σb,
Q345B疲劳强度取中间值:d(-1)=0.48*345Mpa=165.6Mpa=1656kg/cm ...

老师,有相关的实例计算书籍吗

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有,在高等材料力学。  发表于 2016-9-19 14:45
没有啊,我网上找的。另外俺不敢自作老师,~~  发表于 2016-9-19 14:43
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发表于 2016-9-19 14:49:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 淡然 于 2016-9-19 14:51 编辑

销轴.jpg

这种手册上有计算。至于要求寿命100万次以上的算法,还没有看见。

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这种结构尺寸是有比例标准的,b=2.0~3.5d,所以只要校核销轴强度够了。拉板和支座就应该没有问题。  发表于 2016-9-20 17:26
里面应该有两个受力的方面,受拉力和挤压力。  发表于 2016-9-19 21:57
如果只是纯拉力,就是力除以面积。  发表于 2016-9-19 15:04
是不是拉力除截面积  发表于 2016-9-19 15:00
拉板容易计算。  发表于 2016-9-19 14:58
拉板的计算呢,手册上没有吧  发表于 2016-9-19 14:54
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发表于 2016-9-19 15:11:07 | 显示全部楼层
以前经常设计这种结构,因为频率很低,只需做静力分析。
我以前是做起重机设计的。
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发表于 2016-9-19 15:15:09 | 显示全部楼层
根据寿命计算应该和载荷频率以及类型很有关系吧。这样的整个设计的方法是不应该采用基于疲劳设计的方法?强度什么的肯定是妥妥的满足了。
坐等大师解惑
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发表于 2016-9-19 16:14:28 | 显示全部楼层
可以参考气缸或液压缸的铰链连接头,这是个捷径,迫不得已可以采用
液压缸的额定动作次数有100万次吗?
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发表于 2016-9-19 16:24:04 | 显示全部楼层
creo simulate的优化设计模块应该能满足你的要求
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发表于 2016-9-19 20:18:22 | 显示全部楼层
对于Q345与45号钢,循环基数N0=10∧7,以及脉动循环下的σ0可计算得到循环100万次下的疲劳极限,考虑安全系数即可获得最大σmax。

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