气缸行程限位紧固螺钉断裂原因探讨

iamprince998

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

' G  |8 U1 V. U( r; z& V& G使用场合：
; d- u) `9 ?$ I- t+ h" H; k

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。
% i2 W' ~; x# W; K
- l, K- b/ {+ I3 d9 w气缸型号：CDM2B20-25特性
气源最大供气：0.7MPa。

5 f2 m. e& r# b' N/ ?& D
) q0 d8 J, ?: O: K7 I我自己的推算：
0 f1 ]2 n( F7 V
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：
( C; X5 }% H8 d* u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
0 I# a  Q% H9 A2 G: c! d则螺钉受到的应力：σ=M*3.459/2*10^-3/I=492.24 MPa
" g  s! F9 q+ `0 n; d  }/ @
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。

+ v0 M3 T0 q# D+ h& s" X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。

) m7 ?5 E+ a: P8 S# d

6 j8 ^/ G& D2 r# K1 P+ a3 f. P
$ w7 b( c  ?7 a补充内容 (2015-6-5 14:26):
. _  U4 d: ]% a1 n) }) F" y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。
: \1 u: k7 s! ]3 O  _5 F, i, y7 G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

学习

ValleyViews

供应商方面有什么解释？

冷水黄金

这个也买？

lanyuedao

基本上是纯剪切吧，你是弯矩剪切一起考虑的么？

无品老罗

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

ValleyViews 发表于 2015-3-10 16:48
供应商方面有什么解释？

# n1 f) ~/ _9 s' R7 T. u没有解释
8 b9 ^( }3 F; B. J+ x

机械-AI

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

拧螺丝拧过劲了？

Cavalier_Ricky

Cavalier_Ricky 发表于 2015-3-10 19:19
( j/ z. w) z) ?* r' X拧螺丝拧过劲了？

; o2 J% A5 Q3 G! ?/ A松，是后来变“松”的吧。

! G& N5 ~+ Y+ O- G6 I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？
3 f/ N. W6 D- v
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。