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关于仅受预紧力的螺栓强度校核

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发表于 2017-3-27 11:33:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xxjjqq414 于 2017-3-27 12:25 编辑
& A0 l/ @9 o) G. i) O3 z" ?5 \; j" o. M6 N' q& f( H' w
首先给出成大先版机械设计手册,具体如下:  节选P 5-66    表5-1-63   表5-1-64 (前三个图片)
) F: e# K5 u* i( }6 x* |1 e9 S* I: _2 J8 c) s
然后再看一下秦大同版 现在机械设计手册(后两个图片)
* ]4 J  Y$ B. {8 p) D1 z' E% ?  上面就是现在两种机械手册的计算简单分析一下两者: ^8 z0 F# _5 r3 Q
1. 相同点:两个版本的计算方法或原理本质是一样,从公式可以看出。( e4 f0 X2 k- q5 e
2.不同点:
( t, ]6 y0 X! ]    2.1连个表格中许用拉应力的安全系数的表格是不一样的,真想弄明白这些数值是怎么出来的?希望各位讨论一下!0 H8 u/ r0 q' M3 O$ d
    2.2在成版中只讲了安全系数按图2表中(姑且不论数值是否准确),如果设计者只按表格选取估计也没问题,关键问题是在接下来的表2中却又给出了预紧力的公式,只要对比一下,会发现两个表格存在矛盾,进一步说就是如果螺栓预紧力按表3公式预紧,安全系数是?1 U; A, S6 P3 b" _
    2.3在秦版中,增加了是否控制预紧力的说明,个人觉的比较合理,当然表5的安全系数来源问题?
2 M) c* P: k* x8 q. `2 O! h) {, x3.因为手头纸质只有成版机械设计手册,查询的也比较多,但发现的问题也多,举几个例子(不是在这里挑刺,实话实说!如果冒犯哪路大神,请原谅)
) c3 Q  ?. o' o* P9 t    3.1就在上面表1中引用表2时,写错了“表5-1-64”,写成表“6-1-64”,有人可能说是笔误,各位说说!
- p* V9 P/ c6 h" O8 D    3.2记得在第二版还是第三版的时候,书中居然把“齿厚公差”和“公法线公差”写成一样,“弦齿厚”和“弧齿厚”写成一样,现在的第五版已经更正了,这是一个很大的进步5 h% P5 L; ~5 a3 q7 B4 y
    3.3本人踩的一个坑,本来设计选取一款深沟球轴承(带密封的,具体型号忘记了),当时也是自己偷懒没有直接查询GB标准,就直接拿起手边手册翻了一下,最后确定了一个型号,装配图中也是表明了,结果所有没几天采购找我,说我写的轴承型号没有,最后找到了原因:手册摘录时出现错误,而国家GB标准中的确没有,难怪人家采购买不到,最后没办法只能换了某款进口轴承,价格却翻了10倍。. {  d! {8 d9 k. Y+ a0 m

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1 E" u8 ^! r0 E+ L7 g: {6 V. `. }  ]$ t# M

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发表于 2017-3-27 14:30:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 pengjc2001 于 2017-3-27 14:45 编辑
; R0 j$ `+ Z) v& |" O1 _' e
/ L0 @. f1 H, x1 F) J. D; Z图一到 图二  讲述的是  设计思路是:   你要有足够的预紧力,然后选择螺丝d过程。你的设计是从满足要求出发。 你选了某款螺丝,但是它的一个利用率(姑且这么叫吧)不一定经济。  M8  可以  M10 也可以。+ \) L1 r% R+ g. B4 T3 b% T; Y
; C" }+ p: J6 f# p- [
% y4 B( |2 |/ C4 i% D1 [5 e
图三 讲述的是,  你用哪种等级的螺丝, 然后保证不超过 螺丝许用条件下(经济条件下,如你用到材料的0.7X屈服强度了)。你的设计从材料经济性角度出发。  它能保证的预紧力多大      设计时首先要保证预紧力,又不应该使连接结构过大
: c2 l$ I6 }3 D+ l0 H$ I
" j% W' V7 X$ a5 O( X8 |; ?8 a5 e$ U- f; }9 \" h
 楼主| 发表于 2017-3-27 14:45:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 xxjjqq414 于 2017-3-27 14:51 编辑
2 ^! b2 s3 _: G* o$ J' E9 G
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:30. j( l  H( o; Y2 ^7 H+ E. e0 p
图一到 图二  讲述的是  设计思路是:   你要有足够的预紧力,然后选择螺丝d过程。你的设计是从满足要求出 ...

* W& E2 A# }5 y! p1 ?9 \' R你讲的是设计思路或校核原理,我没有否认!但问题是按图1设计公式计算时,许用拉应力怎么选择?按表2安全系数计算?还是我们常规取0.7,0.8……倍的屈服强度?至少在“成版”中没有提到,难道这不会引起误解?( N/ b. v8 g3 X4 h5 U' `
      还有一个问题是“你提到足够预紧力”怎么才能保证?是以刚刚能满足一定横向载荷即可还是按照常规螺栓选择预紧力?如果按照常规不就是可以按照表3吗?这样还能满足表2的安全系数吗?反过来以刚刚满足一定的横向载荷作为预紧力,螺栓能拧紧吗?8 N: h4 `6 r- o! d/ C
发表于 2017-3-27 14:48:08 | 显示全部楼层
xxjjqq414 发表于 2017-3-27 14:45
& q! Y$ l' g2 S5 h你讲的是设计思路或校核原理,我没有否认!但问题是按图1设计公式计算时,许用拉应力怎么选择?按表2安全 ...
3 e5 m# o* g- F9 p# r
看你的设备设计是经济性优先,还是安全性优先了吧。
9 @! W6 c$ z: O
 楼主| 发表于 2017-3-27 14:53:04 | 显示全部楼层
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:48
6 T3 B; H8 N( `0 R2 Y+ ^, R看你的设备设计是经济性优先,还是安全性优先了吧。

2 n6 P* Y, a0 y这两者相差大了
2 f, O% Y' T3 M" _/ y5 \3 ~
发表于 2017-3-27 14:54:29 | 显示全部楼层
不知你们用不用这种数据
6 c$ h8 w' k8 R  d0 W这个表的来源就是 图3方式4 e/ u' O  u1 p

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 楼主| 发表于 2017-3-27 14:57:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 xxjjqq414 于 2017-3-27 14:58 编辑
% }  x" _! I3 U  M! `& ]
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:54
3 Y' M. G! Q- m! G不知你们用不用这种数据
  \; u; J9 ?. @7 ~% u, m这个表的来源就是 图3方式

% s2 ^' l  i% V) t1 s这个估计全世界都差不多!尤其在8.8以下,几乎一样,再高等级稍微有点区别7 q& X0 y3 B  o, A8 J' ]! B, w
发表于 2017-3-27 14:59:37 | 显示全部楼层
xxjjqq414 发表于 2017-3-27 14:571 E( B1 _( I. x% h' J. R4 m7 T3 M7 M
这个估计全世界都差不多!

3 v4 n7 ]1 i2 w, J  F6 _; e5 P既然都用这个表了, 那你肯定在用 第二种方法了。
9 r* O' `: f* q( p7 b  q* Q" w2 d6 }4 v% z3 I
你算出了合适的螺栓大小,   然后载荷通过这种标准扭矩加上后,  螺栓内部应力就自然上到这个水平了。$ D. ~, H, K# k1 r( {( o
 楼主| 发表于 2017-3-27 15:03:50 | 显示全部楼层
pengjc2001 发表于 2017-3-27 14:59
% r6 t; }4 Z6 u( a7 g既然都用这个表了, 那你肯定在用 第二种方法了。
: L3 `/ M8 d: ?
  U6 o* T( {- B* e/ ]4 b& K你算出了合适的螺栓大小,   然后载荷通过这种 ...
0 E+ o/ a  Z! N+ s" `% r% h* M
最近有点时间,也吐吐槽,只是这么通用的手册会有这样的问题,很值得去思考思考!' U7 y0 j, [- o9 }# j# |! d
发表于 2017-3-27 15:22:55 | 显示全部楼层
之前我们计算螺栓预紧力都是按如下公式来的:
6 t8 k7 T; o  H- b* _+ H预紧力矩Mt=K×P0×d×0.001 N.m
$ Q+ Z# j8 {* O' ^& D2 Z8 P/ K  K:拧紧力系数 d:螺纹公称直径
$ R- O: P+ k4 _4 b2 z& q' ~4 x  P0:预紧力
2 v" L6 q( D; F6 O3 K  P0=σ0×As As也可由下面表查出
. w  a* N& H- D# N  As=π×ds×ds/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径# R0 W5 M1 W4 p' q2 |
  ds=(d2+d3)/2
* ]; W2 M& T' z6 q, a) }  d3= d1-H/6 H:螺纹牙的公称工作高度. Z9 M- x' O  l
  σ0 =(0.5~0.7)σs
* A# I! p# c0 N. u0 ^: H! A& f  σs――――螺栓材料的屈服极限N/mm2 (与强度等级相关,材质决定)
  ]" p. j. g1 a3 j7 ]& L3 W" `  K值查表:(K值计算公式略)
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