iamprince998 发表于 2015-3-10 16:21:19

气缸行程限位紧固螺钉断裂原因探讨

公司从日本买了台焊机,没有用到3个月,一气缸限位紧固螺钉断裂,如图:
左图是实际实物,已经把断裂的螺钉取出。右图为测绘图

使用场合:


气缸水平运动带动滚轮上下运动。限位块紧固螺钉在使用不到3月就断裂了。运动周期约3.3秒。

气缸型号:CDM2B20-25特性
气源最大供气:0.7MPa。


我自己的推算:

先计算了M4螺钉受到剪切的情况,

假设气缸出力最大值200N计算:单只螺钉受到月11.014MPa应力
考虑其弯矩的影响:
单只螺钉受到M=200N*0.02m/2=2Nm
螺钉(有效界面直径3.459mm)惯性矩I:I=pi*3.459^4*10-12/64=7.03*10^-12
则螺钉受到的应力:σ=M*3.459/2*10^-3/I=492.24 MPa

若再考虑其冲击(以最大速度0.75m/s算,动载荷因数为2.414),则其冲击作用下的应力=1188.377MPa。

照此算法,2XM4的螺钉不断裂的话,气压不能超过0.2MPa左右,但实际要求输入气压为0.4MPa。

这个结果与日本人的严谨相互冲突,我一直没有弄清楚。
还望各位大侠指点指点。




补充内容 (2015-6-5 14:26):
最近厂家来处理气缸尾部的缓冲器时,又把这个装上去了。结果过了不到一周,这个2颗螺钉又弯了。
我问厂家是不是设计上算的力不多,因为我按照他的最低使用压力,M4的螺钉都不能承受。厂家说,他们之前的设备都没.

白完 发表于 2015-3-10 16:28:19

学习

ValleyViews 发表于 2015-3-10 16:48:31

供应商方面有什么解释?

冷水黄金 发表于 2015-3-10 16:53:12

这个也买?:'(

lanyuedao 发表于 2015-3-10 16:56:01

基本上是纯剪切吧,你是弯矩剪切一起考虑的么?

无品老罗 发表于 2015-3-10 17:40:55

固定块安装板上铣下去2mm台阶,再安装这个固定块,不要让螺钉承受冲击。
另外:固定块图纸的两个M4孔中心距最好标在左边的主视图上。

iamprince998 发表于 2015-3-10 17:44:45

ValleyViews 发表于 2015-3-10 16:48 static/image/common/back.gif
供应商方面有什么解释?

没有解释

机械-AI 发表于 2015-3-10 17:57:11

本帖最后由 机械-AI 于 2015-3-10 17:58 编辑

气缸限位调整螺丝看起来不太顺眼啊。我通常看到的上面一般有一块小小的优力胶当作缓冲,或者就是那种带缓冲器当限位螺丝的,或者如你上图的螺丝再在外部加缓冲器。因为,不管你剪切多大,没有缓冲器,问题很多啊。而且,你这个机构需要限位吗?楔形块上面难道还是一条斜线,不是水平线?好多地方看不明白啊。难道是中国制造?

Cavalier_Ricky 发表于 2015-3-10 19:19:50

拧螺丝拧过劲了?

Cavalier_Ricky 发表于 2015-3-10 21:12:05

Cavalier_Ricky 发表于 2015-3-10 19:19 static/image/common/back.gif
拧螺丝拧过劲了?

松,是后来变“松”的吧。

另外,限位块厚只有8mm,而顶丝离固定面的高度达到20mm!!!两个M4撑得住?

自己可以做个小小的疲劳实验。估计不用几百下,这个限位块就松了,然后,M4就被弯了被剪了,然后就断了。
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