按这种双头螺栓的安装方式
如果你不是用铰孔螺钉的话,你图上的螺柱正常受载荷状态是不受剪切力的,只受拉伸力。通过拉伸方向的压力,产生摩擦力,来防止零件的相互滑动。
按你提供的数据,只按单边计算,4个螺钉在1m距离受到300Kg载荷,可以等效成4螺钉受3000N向下的载荷+4螺钉中心受到逆时针方向的3000NM力矩。
理想状态下,向下的载荷4个螺钉均分,为750N。3000NM的力矩被4个螺纹连接产生的顺时针力矩抵消,每个螺纹连接克服力矩,额外承受了9375N的载荷。
方向上,旋转中心左边的载荷朝上,右边的载荷朝下。
因此总的合力为:左边2个螺纹连接,承受朝上载荷8625N,右边2个螺纹连接,承受朝下载荷10125N。
结论:螺纹拉力产生的摩擦力,至少要大于10125N。
又钢与钢,无润滑的时候,摩擦系数为0.15,摩擦面数为1,可以得出连接工作时,螺柱至少要保证67.5KN的拉力。
一般情况下,此种工况可选用10.9级的螺柱,安全系数按2来算的话,应该选用M16的螺柱。
(数据:M16 proof load 为130.3KN,M14 proof load 为95.5KN,M12 proof load 为70KN)
因此较可靠的方案是选用4个M16-10.9的螺柱,拧紧扭矩至少200NM左右,不超过280NM,可以保证在此种工况下螺纹连接的可靠性。
dongst 发表于 2014-11-28 16:48 static/image/common/back.gif
如果你不是用铰孔螺钉的话,你图上的螺柱正常受载荷状态是不受剪切力的,只受拉伸力。通过拉伸方向的压力 ...
dongst大侠,首先感谢你做了这个分析,我很奇怪我发了好几个类似的帖子,认真做个分析的,几乎没有,我不知道是因为高手自己闷着声早会了,不屑于做这分析,菜鸟素来求解析,还是因为大家都是工作无聊了,逛论坛消遣的,或者是我的表达能力实在太烂了。
讲正题,我写这题意在杠杆,大侠点出来了,但又忽略掉了。假如杠杆的左边有3000Nm的扭矩产生,右边必有3000Nm的扭矩保持平衡,而不是四个螺栓均受。所以这个分析的关键就在于找支点,找到受力最大的支点,其次再是分析各个螺栓所需的紧固力和屈服极限
wo103838 发表于 2014-11-30 22:09 static/image/common/back.gif
dongst大侠,首先感谢你做了这个分析,我很奇怪我发了好几个类似的帖子,认真做个分析的,几乎没有,我不 ...
不好意思,我一般上班才上论坛。
有关螺栓组的受载均布性分析,国外有过具体的实验,与螺纹加工的公差,温度等都有关系,但是理想情况下(或目前的计算模型),在你描述的这种,都是以螺栓组的中心为支点的,而且是均分载荷的,注意不是均分力矩。
Σ(F*l)=3000NM。其中F为载荷,l是每个螺栓中心到支点的距离,按你的设计,从左到右,即120mm,40mm,40mm,120mm。
至于你说为什么没人来计算,下面这段也许可以解释一二:
“阿拉一直以为,玩工业,玩的是一口‘气’,就像功夫,你始终提着这口气,天天在练,就一直能打,也像练拳,每天打沙袋,从来不间断,鬼子就这德行,你甭管人家水平高低,人家每天睡醒就打沙袋。
国人不是,他怕出这个力气,他用棉花做一个超级大的貌似沙袋的东西,挂在街上招揽顾客,偶尔也打两下,外行人看着也像,但常年打这个,就没有什么战斗力,碰到死心眼的鬼子,非要试试看你这个沙袋到底怎么样?到了这个当口,沙袋的主人就妥协了,与鬼子讲说不必打了,把沙袋卖给你不行吗?鬼子就用很便宜的价格买下这个沙袋,扔了,换上从本国自带的沙袋,依然挂在街口,国人就再也打不动了,也没有谁再企图较量一下了,于是,鬼子就占了整条大街。
阿拉看到这个沙袋,有时感到有趣,也对这个拳打脚踢几下,虽然从能力上说肯定是不及鬼子,但毕竟可以把沙袋打动了,于是,鬼子就与阿拉游戏一下,大家比试一下可以打到什么什么程度,打到哪里有多少银子?而大家上的其它的家伙都是看客,阿拉与鬼子有胜有负,胜了得些银两,买烧饼吃了,吃完赶路了,再回头望去,那西洋沙袋依然挂在街口,谁都奈何不得。”
看走眼了,是两块零件!
再来算一次即可,这次专门查了NASA的紧固件参考资料。
F为转矩产生的切向力,F1=34.5KN,F2=34.5KN,方向不同而已。
转矩产生的切向力,再合上均分负载产生的作用力1.5KN,合力依次为:
F1(合)=36KN,F2(合)=33KN
前者合力方向为朝下,后者合力方向是朝上
从而可知最左测螺栓受载是最大的,也是最有可能锁不住产生滑移的。
同理,另一半的2颗螺栓也可算出合力
F3(合)=42KN,F4(合)=39KN
由此第三颗螺栓受力应该是最大的,所以预紧力应该按第三颗螺栓计算,280KN。如果再加入可靠性系数1.2,则需要336KN。
所以按帖子的工况,至少要M27-10.9级的。。。
不需要算剪力的,这又不是铰孔螺栓 学习学习 暂时还看不懂
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