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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
7 L+ w, p6 ^/ D- R% P$ S8 t/ j, |) w( h4 q
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)
6 F! f  x1 e  O" S7 l! a) `
5 c+ f( D/ e2 P: P$ q 然后再看一下秦大同版 现在机械设计手册(后两个图片)1 J$ E) @8 a+ }# N3 p0 K
  上面就是现在两种机械手册的计算简单分析一下两者$ o3 a7 K8 Y( A/ ?
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。
3 l$ H1 S$ C0 f: C* X- L: X2.不同点:
- ?( ^3 F, P9 i  T$ F: z    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!
' s7 Q0 M2 o( g7 e' i    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?( B0 _6 y: n2 e1 {# p
    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?
$ R% |+ t: o: E3.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)6 o5 C, ^2 s" W3 s' P
    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!
# ?6 l6 u) |- B9 l9 u    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
( H: N; a: {; O$ ~: W    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。8 b( s+ J* S6 M! ^% A) q, c- v

) c/ W* X8 C' {6 H* Z1 w
' {4 A, z2 w+ ~
; G) y+ B2 v' Q9 o8 ?( @- }* c+ S+ ^8 r, s3 N' o% {

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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 9 n, X- C% J( k( B9 E/ v( P) ]" J; ~# ^
/ L4 @) g9 M' y! q/ o4 X# G7 y
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。
9 ~2 h7 J6 n$ {; i5 Q/ R: o
. {' f, U' ]5 Q1 I6 t- V/ `! W! w% J: F2 s$ l1 O: o
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& _( Y/ \' v9 F, h, I1 q( T
3 K) }) \: [( F4 k( @9 Z' m
$ D/ R3 W0 D3 e
 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
9 d) K1 U% F8 q* A# V
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:30
7 R; M( h: Q1 d7 a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 ...

' j- M9 t, I' S) ~2 Q" \6 `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?
, h. i6 |2 [/ |5 e* q6 N      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?
1 _/ }( \8 \  N( e" Y* q
发表于 2017-3-27 14:48:08 | 显示全部楼层
xxjjqq414 发表于 2017-3-27 14:45
4 Y( v7 [8 l: o0 ]" I4 c, U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 ...

4 z8 ~6 g1 z- [! g' L看你的设备设计是经济性优先,还是安全性优先了吧。
1 L! E. G# W3 Y4 E9 E2 Y7 Z
 楼主| 发表于 2017-3-27 14:53:04 | 显示全部楼层
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:48
8 O: j2 z; Z* L+ Q7 N6 `- w, g- k看你的设备设计是经济性优先,还是安全性优先了吧。
+ a  B1 E+ }, n- M
这两者相差大了! E6 Z. D7 A% ]( T% l0 j
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  x0 {* f# u, R& s
这个表的来源就是 图3方式  G  ?& c3 a7 s- o& Z1 f

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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
* f  _- c5 \: w- T1 D" o6 F+ k
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:54* O  m) A$ F9 S
不知你们用不用这种数据9 n( [: u5 N! p8 x( R
这个表的来源就是 图3方式

9 w, l6 n3 R* s  q! |1 p6 \# A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
& D7 f* G  Z/ q( z( W- m
发表于 2017-3-27 14:59:37 | 显示全部楼层
xxjjqq414 发表于 2017-3-27 14:57& [/ d9 ?( y9 ~
这个估计全世界都差不多!

9 F  B8 q3 T- ~, [7 W既然都用这个表了, 那你肯定在用 第二种方法了。
) @7 `; ~) U$ l! ~& Z4 j
- N1 ?4 P/ c! d4 @$ d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。
" k# q- B  V4 i
 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
  d0 D  y9 Q6 R3 ]4 [8 `" H既然都用这个表了, 那你肯定在用 第二种方法了。
* C' b  [) \# X3 @9 y$ E& b! i5 n& F
你算出了合适的螺栓大小,   然后载荷通过这种 ...
7 {1 }, k6 K+ V" p
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!7 [- S. O) J! h
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:
  V5 c0 t4 Z6 i预紧力矩Mt=K×P0×d×0.001 N.m
- j( I; V* t1 l. I  K:拧紧力系数 d:螺纹公称直径4 r) ]6 x; H( s- q
  P0:预紧力5 M5 Z2 v3 K) _7 ^
  P0=σ0×As As也可由下面表查出" X6 D9 G: W2 |) Q8 _/ }
  As=π×ds×ds/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径
2 l" h! G; m3 ]7 F( b- B; G- t  ds=(d2+d3)/2
& z6 L9 _. F# m! E" z  X  d3= d1-H/6 H:螺纹牙的公称工作高度  N9 b6 z% ?: I( U2 V! `
  σ0 =(0.5~0.7)σs
$ W2 Y0 g6 b% x  ^. O  σs――――螺栓材料的屈服极限N/mm2 (与强度等级相关,材质决定)8 @) H' v+ ~! K% p3 }0 z4 V
  K值查表:(K值计算公式略)
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