【正文】
確定螺柱具體規(guī)格 螺柱旋入機(jī)體 (鋼 )端長(zhǎng)度: L1≈d=16mm 螺柱螺母端長(zhǎng)度: L=缸蓋厚度 +墊圈厚度 +螺母厚度 +伸出長(zhǎng)度 = 16 + 4 + + 5 ~10 =40mm 螺柱規(guī)格:螺柱 M16 40 GB897 L1≈d 結(jié)論: 確定 Z =12,螺柱 M16 40 GB897, D0=200mm 對(duì)于有密封性要求的螺栓聯(lián)接,一般還應(yīng)確定必須的預(yù)緊力和擰緊力矩。 =72mm D =200mm 0 查手冊(cè),取 M16(其 d1=)。 求螺柱總拉力 (F0=F+F”) 例題1 N p D Q 60288 2 4 1 = = p 因 N Z Q F 5024 = = 螺柱工作拉力 (單個(gè) ) F F 8 . 1 = ? 取 ? 于是螺柱總拉力 0 = + ? ? = F F F F = (壓力容器) 根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn),放置螺栓處的缸體壁厚約為 倍螺紋大徑。綜上:取 Z=12。 : 雙頭緊螺柱 受軸向工作載荷 : 考慮到油缸是壓力容器,有緊密性要求,故 Z應(yīng)適當(dāng)大些。 采用氮化、噴丸等表面處理措施都可以提高螺栓的疲勞強(qiáng)度。 五 . 改善制造工藝 制造工藝對(duì)螺栓的疲勞強(qiáng)度有重要影響。 四 . 減少應(yīng)力集中 對(duì)螺紋來(lái)講,形狀突變是產(chǎn)生應(yīng)力集中的 主要原因。在工作載荷 F和剩余預(yù)緊力 F”不變的情況下,減小螺栓剛度或增大被聯(lián)接件剛度都能達(dá)到減小應(yīng)力幅的目的,但預(yù)緊力則應(yīng)增大。 懸置螺母 內(nèi)斜螺母 環(huán)槽螺母 二 . 減小附加應(yīng)力 螺栓受到附加彎矩作 用是十分不利的,偏 心拉伸對(duì)螺栓強(qiáng)度尤 其不利。 返回 167。 例如強(qiáng)度級(jí)別 : MP 400 4 100 Bmin = = s a MP 320 400 smin = = s a 對(duì)于預(yù)緊力不加控制的緊螺栓聯(lián)接,由于安全系 數(shù)與螺栓直徑有關(guān),而設(shè)計(jì)之初直徑未知,因此 只能采取 試算法 ,即先憑經(jīng)驗(yàn)初定安全系數(shù),再 求螺栓直徑,如求出的直徑與先前假定的一致則 認(rèn)可;否則,應(yīng)修正安全系數(shù)重新計(jì)算,直至假 定值與計(jì)算值一致為止。 為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作,國(guó)標(biāo)允許直接選擇螺栓的 強(qiáng)度級(jí)別。 五 .螺栓材料、強(qiáng)度級(jí)別及安全系數(shù) 各強(qiáng)度計(jì)算式中的許用應(yīng)力按教材的表 ~表,但使用中要注意如下兩點(diǎn)。 S 影響擠壓應(yīng)力分布的因素很多且常常難以確定,故計(jì)算是經(jīng)驗(yàn)性的。 螺栓的擰緊力矩 T= ’d 說(shuō)明 受軸向工作拉力的緊螺栓聯(lián)接的工作載荷在 與 之間變化時(shí),螺栓總拉力在 和 之間變 化,載荷變幅為: 因螺栓在變應(yīng)力下工作,故應(yīng)校核應(yīng)力幅以保證 疲勞強(qiáng)度: 01 F 02 F 1 F 2 F 2 ) ( 2 1 1 c F a . + = = 02 F 01 F 1 c 2 c 1 F 2 F [ ] ( ) 2 1 2 2 c c a a c d F A F p s ? + . = = 1 F 1 c 2 c a s 四 .受剪螺栓 受剪螺栓聯(lián)接的可能失效形式有:螺栓桿剪斷,螺栓桿和孔壁兩者中的弱者被擠壞。對(duì)于這種聯(lián)接,其設(shè)計(jì)程序?yàn)椋? 首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或推薦取定殘余預(yù)緊力從而確定總拉力: 0 F F F + = [ ] 4 2 0 s p ? . c d F 然后確定螺栓直徑 : F c F F 2 39。對(duì)質(zhì)量良好的標(biāo)準(zhǔn) 件廠生產(chǎn)的螺栓,應(yīng)按此計(jì)算;當(dāng)不清楚螺栓來(lái)源 或?yàn)榱撕?jiǎn)化計(jì)算,可取 ,這樣做偏于安全。 + + = c 1 c 2 0 F + = F F 靜平衡條件 : F c F F 2 39。 ? 2 2 39。 對(duì)于這種螺栓 ,因螺栓和被聯(lián)接件都是彈性體,一般情況下 ,螺栓所受總拉力 F0 是否等于 F 與 F ’之和? 三 . 受軸向工作拉力的緊螺栓 1 聯(lián)解得: 變形諧調(diào)條件: 于是,強(qiáng)度條件為: [ ] 4 2 0 s p ? . c d F 1 0 1 39。 8 16 c v c T d tg F d d T p r y p t + = = 剪應(yīng)力 [ ] 39。 c d F 一 .受拉松螺栓聯(lián)接 則強(qiáng)度條件為: 式中 [σ]— 松螺栓聯(lián)接的許用拉應(yīng)力, MPa 二 . 只受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接 如前所述,這種螺栓不僅受拉應(yīng)力作用,還受到螺紋力矩 T1產(chǎn)生的剪力作用。 5 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 ? [s ] 2 c p d 4 F 圖示起重滑輪螺栓是受拉松螺栓,起重時(shí)才承受拉伸載荷 。 因螺紋聯(lián)接件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,螺栓各部分的尺寸是根據(jù)等強(qiáng)度原則確定的,因此強(qiáng)度計(jì)算的目的是確定或驗(yàn)算危險(xiǎn)截面的尺寸。由于工作載荷的變化幾乎是不可避免的,因此最主要的失效形式還是疲勞斷裂。 5 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 螺紋聯(lián)接的失效往往由于螺栓的失效而引起。 2 1 m . . . T k F f z s = (r +r + +r ) 39。 注意:由于板實(shí)際是彈性體,兩端螺栓所受剪