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关于仅受预紧力的螺栓强度校核

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发表于 2017-3-27 11:33:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xxjjqq414 于 2017-3-27 12:25 编辑 , a8 N8 `; v. E* |

$ S1 `4 ]- L' I* Y* P; L* \  H7 R首先给出成大先版机械设计手册,具体如下:  节选P 5-66    表5-1-63   表5-1-64 (前三个图片)8 ]1 B: Y1 Q5 D6 [6 Z

! l: q) y) U: N) w" J/ m 然后再看一下秦大同版 现在机械设计手册(后两个图片)
+ q: |9 d, ?* b% W; g  上面就是现在两种机械手册的计算简单分析一下两者2 r- K: m; T( k9 p2 F' L& q
1. 相同点:两个版本的计算方法或原理本质是一样,从公式可以看出。! E9 @' E3 w; ?+ O, [/ D  W
2.不同点:
( ^; S9 r3 s6 ]) V    2.1连个表格中许用拉应力的安全系数的表格是不一样的,真想弄明白这些数值是怎么出来的?希望各位讨论一下!3 P5 B9 m; n8 k6 s8 K
    2.2在成版中只讲了安全系数按图2表中(姑且不论数值是否准确),如果设计者只按表格选取估计也没问题,关键问题是在接下来的表2中却又给出了预紧力的公式,只要对比一下,会发现两个表格存在矛盾,进一步说就是如果螺栓预紧力按表3公式预紧,安全系数是?- y( K5 L0 R, ]! B0 X1 {
    2.3在秦版中,增加了是否控制预紧力的说明,个人觉的比较合理,当然表5的安全系数来源问题?
# c0 |  g/ f* c: Z/ }3.因为手头纸质只有成版机械设计手册,查询的也比较多,但发现的问题也多,举几个例子(不是在这里挑刺,实话实说!如果冒犯哪路大神,请原谅)! v0 H8 N4 B$ ~2 N# N
    3.1就在上面表1中引用表2时,写错了“表5-1-64”,写成表“6-1-64”,有人可能说是笔误,各位说说!
* _2 c7 J0 u0 f' Q4 p) t    3.2记得在第二版还是第三版的时候,书中居然把“齿厚公差”和“公法线公差”写成一样,“弦齿厚”和“弧齿厚”写成一样,现在的第五版已经更正了,这是一个很大的进步
: Q, w; q$ t$ o0 U! c9 X    3.3本人踩的一个坑,本来设计选取一款深沟球轴承(带密封的,具体型号忘记了),当时也是自己偷懒没有直接查询GB标准,就直接拿起手边手册翻了一下,最后确定了一个型号,装配图中也是表明了,结果所有没几天采购找我,说我写的轴承型号没有,最后找到了原因:手册摘录时出现错误,而国家GB标准中的确没有,难怪人家采购买不到,最后没办法只能换了某款进口轴承,价格却翻了10倍。
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发表于 2017-3-27 14:30:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 pengjc2001 于 2017-3-27 14:45 编辑 ' Q. z8 Y* f; q
. Z4 ^4 d  w9 W; h
图一到 图二  讲述的是  设计思路是:   你要有足够的预紧力,然后选择螺丝d过程。你的设计是从满足要求出发。 你选了某款螺丝,但是它的一个利用率(姑且这么叫吧)不一定经济。  M8  可以  M10 也可以。" v% F. A& a, W2 x6 Q; m0 r
" ~2 B. @9 q2 _

$ l0 k' o3 q, s$ _# K" _0 m图三 讲述的是,  你用哪种等级的螺丝, 然后保证不超过 螺丝许用条件下(经济条件下,如你用到材料的0.7X屈服强度了)。你的设计从材料经济性角度出发。  它能保证的预紧力多大      设计时首先要保证预紧力,又不应该使连接结构过大
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 楼主| 发表于 2017-3-27 14:45:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 xxjjqq414 于 2017-3-27 14:51 编辑
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pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:30
. A$ _* v3 _: a$ U图一到 图二  讲述的是  设计思路是:   你要有足够的预紧力,然后选择螺丝d过程。你的设计是从满足要求出 ...

# E1 s3 h. e' e$ P你讲的是设计思路或校核原理,我没有否认!但问题是按图1设计公式计算时,许用拉应力怎么选择?按表2安全系数计算?还是我们常规取0.7,0.8……倍的屈服强度?至少在“成版”中没有提到,难道这不会引起误解?
' b6 Q  |$ d# h# i; n0 w+ r6 L+ W  w      还有一个问题是“你提到足够预紧力”怎么才能保证?是以刚刚能满足一定横向载荷即可还是按照常规螺栓选择预紧力?如果按照常规不就是可以按照表3吗?这样还能满足表2的安全系数吗?反过来以刚刚满足一定的横向载荷作为预紧力,螺栓能拧紧吗?
' Z; e& I9 d/ y, D* ~
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发表于 2017-3-27 14:48:08 | 显示全部楼层
xxjjqq414 发表于 2017-3-27 14:45$ D' N# J! Y, r3 b5 P" V2 b: [5 ~
你讲的是设计思路或校核原理,我没有否认!但问题是按图1设计公式计算时,许用拉应力怎么选择?按表2安全 ...

$ ?$ W7 |- n0 p. ^- o" O% D看你的设备设计是经济性优先,还是安全性优先了吧。
# a8 ?5 L" h$ ^: w' A
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 楼主| 发表于 2017-3-27 14:53:04 | 显示全部楼层
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:480 @' W3 b9 p; ]8 D' S
看你的设备设计是经济性优先,还是安全性优先了吧。
  p9 w% S6 r# R4 n0 ~; W; K
这两者相差大了3 K8 O* C3 t+ C% }7 g. ~
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发表于 2017-3-27 14:54:29 | 显示全部楼层
不知你们用不用这种数据
. F' k# v, u! k& c; |/ O这个表的来源就是 图3方式
: V- Z1 s8 G( j" X# R) \; k

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 楼主| 发表于 2017-3-27 14:57:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 xxjjqq414 于 2017-3-27 14:58 编辑
4 d4 u% E( `1 ]5 D) U, f; c6 Z4 N
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:54' t0 {$ a7 Z; `; E
不知你们用不用这种数据0 @3 A5 U5 \; n
这个表的来源就是 图3方式
) X* O  [& A) Q( V: x% S
这个估计全世界都差不多!尤其在8.8以下,几乎一样,再高等级稍微有点区别
, F) i7 Q; q# F2 @
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发表于 2017-3-27 14:59:37 | 显示全部楼层
xxjjqq414 发表于 2017-3-27 14:57. W# Y8 e& ~- b  N% v
这个估计全世界都差不多!

, g9 h( u6 {" l2 {+ l既然都用这个表了, 那你肯定在用 第二种方法了。
& e: @) D9 T, _1 ]3 z. y5 ?* v% I7 O8 u9 }: L  `
你算出了合适的螺栓大小,   然后载荷通过这种标准扭矩加上后,  螺栓内部应力就自然上到这个水平了。3 c, x2 T2 w3 m7 a, L1 a" U
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 楼主| 发表于 2017-3-27 15:03:50 | 显示全部楼层
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:59
# U6 k& |, [2 U  M7 {  E( Q既然都用这个表了, 那你肯定在用 第二种方法了。 3 d8 ^" R/ b" p) Z% [* ]

1 C6 k4 w! V: ]8 b你算出了合适的螺栓大小,   然后载荷通过这种 ...
$ X$ n$ Q% T# f% |2 u+ `
最近有点时间,也吐吐槽,只是这么通用的手册会有这样的问题,很值得去思考思考!
- R. A5 a3 `8 {3 A$ w+ I' l
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发表于 2017-3-27 15:22:55 | 显示全部楼层
之前我们计算螺栓预紧力都是按如下公式来的:
* F+ O1 x1 K( u预紧力矩Mt=K×P0×d×0.001 N.m& w/ U2 }9 c  L( p
  K:拧紧力系数 d:螺纹公称直径
! q9 r7 O% K( Q" K, W  M  P0:预紧力" @- Y3 h0 m  {- a- k$ v. f
  P0=σ0×As As也可由下面表查出/ \: _1 s; G: A  c8 h) A
  As=π×ds×ds/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径
* P# A' J1 u+ P3 o  ds=(d2+d3)/26 `: d; |8 _* f
  d3= d1-H/6 H:螺纹牙的公称工作高度
2 G* o2 c& [0 A! P6 g  σ0 =(0.5~0.7)σs
9 H. o2 K* [0 d7 I- n' c  σs――――螺栓材料的屈服极限N/mm2 (与强度等级相关,材质决定)& @* Z. o  `0 n3 w2 A/ A
  K值查表:(K值计算公式略)
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