螺栓疲勞強度計算分析(編輯修改稿)
2025-07-23 13:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 以螺栓的疲勞強度計算可以按照這種簡化方法，用γ=C規(guī)律進行簡化計算。 210滿足此條件即為安全。 裝配情況許用安全系數(shù) 公 稱 直 徑螺栓材料[n][no]M5M16M16M30緊連接（不加預(yù)緊力） 碳素鋼合金鋼755緊連接（加預(yù)緊力）碳素鋼合金鋼2．3螺栓連接的計算公式松螺栓連接的計算公式： 211 螺栓危險截面拉伸強度為： 212d1——————螺紋小徑，單位mmF——————螺栓所承受的軸向工作載荷，單位N[σ]—————螺栓連接的許用應(yīng)力，單位N/mm2緊螺栓連接的計算公式： 213σca—————螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計算應(yīng)力，σca=F?！菟ㄋ艿念A(yù)緊力，單位為N.1. 連接結(jié)合面的幾何形狀通常都設(shè)計成軸對稱的簡單集合形狀，如圓形、環(huán)形、矩形、框形、三角形等這樣不但利于加工制造，而且便于對稱布置螺栓，使螺栓組的對稱中心和連接結(jié)合面的形心重合，從而保證連接結(jié)合面的受力比較均勻。2. 螺栓的布置應(yīng)使各螺栓的受力合理。對于鉸制孔用螺栓連接，不要在平行于工作載荷的方向上成排地布置8個 以上螺栓，以免載荷分布過于不均。3. 螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。布置螺栓時，各螺栓軸線以及螺栓軸線和機體壁間的最小距離，應(yīng)根據(jù)扳手所需活動的空間的大小決定。4. 分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目，應(yīng)該取成偶數(shù)，以便在圓周上鉆孔時的分度和畫線。5. 避免螺栓承受附加的彎曲載荷。3 Pro/E三維造型本章主要內(nèi)容為三維造型軟件ProE簡介及各零部件的三維模型和總裝配圖。 ProE簡介在中國也有很多用戶直接稱之為“破衣”。1985年，PTC公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年。經(jīng)過10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了Pro/ENGINEER （中文名野火6)。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計和機械設(shè)計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了全面、集成緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。是一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能的綜合性MCAD軟件。 螺母 螺桿 汽缸上端蓋圖34 下端蓋圖35 總裝配圖 4實例分析本章就汽缸螺栓連接這一實例，根據(jù)螺栓連接的強度理論進行計算分析。氣缸蓋螺栓連接的設(shè)計，如圖所示，已知：汽缸工作壓力p在0~1N/mm2之間變化。 汽缸直徑為D2=400mm，螺栓數(shù)目為14，使，用石棉銅皮墊片，工作溫度不高于15℃。（一）計算每個螺栓承受的最大工作載荷1）汽缸最大載荷 412）螺栓最大工作載荷 42則螺栓工作載荷F在0~8976N之間變化。剩余預(yù)緊力 433)螺栓最大拉力 444)預(yù)緊力 455)許用拉應(yīng)力 按控制預(yù)緊力取安全系數(shù) ，查《機械零件手冊》知 ， 且。(二)按靜強度計算螺栓尺寸 46（三）螺栓疲勞強度校核1）計算各參數(shù) a危險剖面積 47b螺栓受最大應(yīng)力 48c螺栓受最小應(yīng)力 49d螺栓應(yīng)力幅 410e 螺栓平均應(yīng)力 411f 查《機械零件手冊》可知平均應(yīng)力的折算系數(shù) 為對稱循環(huán)彎曲疲勞極限 又查手冊知 ， ，則綜合影響系數(shù) 412下面分別用三種方法對該零件進行螺栓疲勞強度校核第一種方法：依據(jù)第一觀點，按應(yīng)力幅計算，帶入公式28有滿足強度條件，安全。第二種方法：依據(jù)第二種觀點，按規(guī)律計算，代入公式29，有 滿足強度條件，安全。第三種方法：依據(jù)第三種觀點，那規(guī)律計算，代入公式27，有 由計算可知設(shè)計滿足各項要求是合理的。三種計算結(jié)果分析歸納總結(jié)見下表計算方法 比較內(nèi)容按σmin=C的規(guī)律校核最大應(yīng)力安全系數(shù)按應(yīng)力幅規(guī)律校核最大應(yīng)力安全系數(shù)按γ=C規(guī)律校核最大應(yīng)力安全系數(shù)n 精確度 精確近似n值大于前者不精確，n值偏大。使用不安全表415 ANSYS有限元分析有限元法也稱為有限單元法，是隨著計算機的使用發(fā)展起來的一種有效地數(shù)值計算方法。這種方法大約起源于20世紀(jì)50年代航空領(lǐng)域飛機結(jié)構(gòu)的強度分析。該方法的思想是把整體結(jié)構(gòu)看作是由有限個相互連接二組成的集合體，每個單元賦予一定的物理特性，然后組合在一起就能近似的等效整體結(jié)構(gòu)的物理特性然。有限元分析（Fi
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