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標(biāo)題: 螺栓受力如何計(jì)算 [打印本頁(yè)]
作者: hsp19870503    時(shí)間: 2013-10-8 14:25
標(biāo)題: 螺栓受力如何計(jì)算
各位大哥大姐，這幾個(gè)螺栓除了受自身重力外，油缸運(yùn)動(dòng)時(shí)受力應(yīng)如何計(jì)算？小弟這樣計(jì)算對(duì)不對(duì)，- D: ?, ]* [# t/ O3 R9 r
1.算出2根油缸的拉力，求出加速度a
) G7 _; ?  O4 a$ f6 ~4 @2.計(jì)算出橙色架子的拉力F=ma( r. p# _' O1 B! B/ ?% |8 v- r
F即幾個(gè)螺栓受到的力* q+ A7 Z# u' h5 U
作者: civiling1204    時(shí)間: 2013-10-8 14:47
圖中并沒(méi)有明確這些是什么樣的螺栓，絞制控螺栓和全螺紋螺栓有承受不承受剪力的問(wèn)題；沉頭螺栓和盤頭也有對(duì)中的受力差異。這些不說(shuō)明，具體的受力就不好說(shuō)。
" U7 K9 _/ g) i( ^+ [" ?; q+ [+ l+ W7 z用F=ma來(lái)說(shuō)，只能說(shuō)明垂直方向剪力或者摩擦力的大小。全螺紋螺栓主要靠正壓力引起的摩擦力起作用。
2 U& u7 D* Z7 s. k- c7 S一排或者多排螺栓的受力，有些需要考慮理論力學(xué)和材料力學(xué)里面的一些計(jì)算。得翻一下書
作者: hsp19870503    時(shí)間: 2013-10-8 14:51
civiling1204 發(fā)表于 2013-10-8 14:47
5 w5 `# S* M1 e- X" `+ m圖中并沒(méi)有明確這些是什么樣的螺栓，絞制控螺栓和全螺紋螺栓有承受不承受剪力的問(wèn)題；沉頭螺栓和盤頭也有對(duì) ...

( D6 q, a. S  y. B& y你好，該螺栓為普通螺栓，沉頭。主要是受垂直方向的力！還請(qǐng)幫忙看看，當(dāng)油缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺栓受哪些力，該怎么計(jì)算？謝謝了！
2 s" H8 U' a/ G8 j+ p
作者: civiling1204    時(shí)間: 2013-10-8 15:04
hsp19870503 發(fā)表于 2013-10-8 14:51 - ], ~% ^: F+ L1 t& c( G; M: B1 `
你好，該螺栓為普通螺栓，沉頭。主要是受垂直方向的力！還請(qǐng)幫忙看看，當(dāng)油缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺栓受哪些力，該怎 ...

3 b2 s" A! E3 _1 Y普通螺栓需要預(yù)緊，從而產(chǎn)生對(duì)螺栓長(zhǎng)度方向的拉力；由于垂直方向通過(guò)預(yù)緊產(chǎn)生的摩擦力固定，載荷重力方向，可以產(chǎn)生對(duì)螺栓的傾覆力矩；給螺栓預(yù)緊的扭矩和正壓力及壓力角是有關(guān)系的，可以計(jì)算出來(lái)。螺栓其實(shí)是在拉彎扭組合變形的狀態(tài)下。. _( [9 _1 A9 _8 u& [( r
沉頭的，由于螺栓頭的自對(duì)中性，有時(shí)候極易接觸，產(chǎn)生剪力。
; A( h8 r8 s* o* f對(duì)于成排的螺栓，計(jì)算時(shí)也有考究，忘了是理論力學(xué)還是材料力學(xué)上有了，得翻一下書了。
作者: Michael0576    時(shí)間: 2013-10-8 15:38
本帖最后由 Michael0576 于 2013-10-8 15:49 編輯 8 p. S8 Q$ j0 m9 N0 ~

6 E9 K8 b, {. I9 z& h7 V, e[attach]298774[/attach]  A* I) ]0 X5 G' P+ v, I- `
+ X$ a% ]& v. T/ G  n
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+ N; x/ N5 W3 ^! `+ O7 S[attach]298775[/attach]3 }% h* z0 w8 M2 ?& j! X

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2 \8 O( p$ K9 \, S3 N' H& s1 ]+ k/ c2 `8 F  ?$ M
作者: hsp19870503    時(shí)間: 2013-10-8 15:49
civiling1204 發(fā)表于 2013-10-8 15:04
( G: r6 ^6 R1 d0 K! |: Q0 b1 S5 _普通螺栓需要預(yù)緊，從而產(chǎn)生對(duì)螺栓長(zhǎng)度方向的拉力；由于垂直方向通過(guò)預(yù)緊產(chǎn)生的摩擦力固定，載荷重力方向 ...
& Y* ~3 F3 ?$ S, d! v1 v
你好，謝謝你的回復(fù)。可能我問(wèn)的不夠詳細(xì)，我目前最大的問(wèn)題是，當(dāng)油缸往上拉時(shí)，螺栓受到向下的力怎么算，其他的力先不考慮？
. T9 p# i$ n+ f, i  i( h
作者: hsp19870503    時(shí)間: 2013-10-8 15:51
Michael0576 發(fā)表于 2013-10-8 15:38

1 H" e, N+ Z1 B9 r3 ]你好，謝謝你的回復(fù)。可能我問(wèn)的不夠詳細(xì)，我目前最大的問(wèn)題是，當(dāng)油缸往上拉時(shí)，螺栓受到向下的力怎么算即油缸運(yùn)動(dòng)給螺栓向下的力，其他的力先不考慮？
+ p2 {' a, r& x' X' \
作者: 浪卷云    時(shí)間: 2013-10-8 17:00
就是重力啦，油缸運(yùn)動(dòng)速度比較慢，可以看做勻速運(yùn)動(dòng)，所謂的慣性力可以看做O。
作者: neckman    時(shí)間: 2013-10-8 17:00
那個(gè)黃色架子就收到貨物重力和自身重力，
) _' N- m$ J& ^/ t6 |: r4 E# m5 K) O5 V還有算一下加速度沖擊力 這個(gè)應(yīng)該不大啊。，& j! s) d0 |8 I
氣缸拉很架子關(guān)系不大的吧。氣缸只要還是拉架子上的貨物啊
作者: hsp19870503    時(shí)間: 2013-10-8 17:05
neckman 發(fā)表于 2013-10-8 17:00
: E7 k  W' ?: J, N5 @6 B  J- l那個(gè)黃色架子就收到貨物重力和自身重力，* D7 l2 \$ B- m/ z  V" }
還有算一下加速度沖擊力 這個(gè)應(yīng)該不大啊。，6 j5 z0 L1 A2 _/ s9 A) ?
氣缸拉很架子關(guān)系不 ...
# e5 B8 U. c$ N( V: x
老板要求比較嚴(yán)格，要求要算油缸啟動(dòng)瞬間螺栓受到得力，這個(gè)我是直接用油缸的最大拉力F,算出貨叉架的加速度a，再F=ma算出螺栓的受力，但感覺(jué)我算的好像不對(duì)
7 q: w& ]/ {$ A) ?
作者: hsp19870503    時(shí)間: 2013-10-8 17:05
浪卷云 發(fā)表于 2013-10-8 17:00 ) l+ B8 I- c7 H) w1 E
就是重力啦，油缸運(yùn)動(dòng)速度比較慢，可以看做勻速運(yùn)動(dòng)，所謂的慣性力可以看做O。
! V* @' j- e7 u' h6 @9 A
油缸啟動(dòng)瞬間螺栓有受力
作者: hsp19870503    時(shí)間: 2013-10-8 17:09
neckman 發(fā)表于 2013-10-8 17:00 ! s0 z( U% }' Y+ _/ E
那個(gè)黃色架子就收到貨物重力和自身重力，, p- O* j2 K6 l5 ^; u, M. u
還有算一下加速度沖擊力 這個(gè)應(yīng)該不大啊。，4 _8 ?4 [. f8 e# Q) g' E7 }
氣缸拉很架子關(guān)系不 ...

4 o  N5 C5 _6 R1 }加速度沖擊力怎么算，我就差這個(gè)了
作者: ame0624    時(shí)間: 2013-10-8 18:55
真沒(méi)算過(guò)
作者: neckman    時(shí)間: 2013-10-8 19:42
加速度是F=ma對(duì)的，但貨叉速度不會(huì)太快的
作者: neckman    時(shí)間: 2013-10-8 19:43
直接算出力sw有限元一分析就出來(lái)了，叉子夠不夠，螺栓在算一下就很清楚了
6 F) v, ~5 {9 t& A貨叉加速度不會(huì)很快的，
作者: rencaiwang    時(shí)間: 2013-10-9 08:59
neckman 發(fā)表于 2013-10-8 19:43
. @& _: b6 @; @直接算出力sw有限元一分析就出來(lái)了，叉子夠不夠，螺栓在算一下就很清楚了( C/ [% J% i* w" A" F
貨叉加速度不會(huì)很快的，

5 R  O9 g( j& u0 }支持現(xiàn)代設(shè)計(jì)............
5 q# r# M& a3 m- G# Z: \' n% _1 X! x
作者: 茉莉素馨    時(shí)間: 2013-10-9 11:25
不知道樓主那個(gè)橘紅色的架子上，需要放置其他的東西么% M$ q: v2 M( T* B" J" x
或者在那個(gè)架子上放什么非常重的東西，或者在架子上有其他的受力么
5 }4 Q. c* a% p' G7 S3 ?& L- D0 d
油缸的運(yùn)動(dòng)的加速度應(yīng)該是可以估計(jì)出來(lái)的，假設(shè)為a
0 \) ]! O& P6 P: vF慣性力=a*（M橘紅架子質(zhì)量 + M上面的重物質(zhì)量）( Z; D* w2 c" W
總的外力F就等于 橘紅色架子受到的外力F外力 + F慣性力 + G重力3 Y+ n3 {4 Z7 r( u* Z4 O0 l
如果橘紅架子受到的外部作用的扭矩為M
9 W6 m2 s: K; }, l" r然后把架子看成剛體，計(jì)算求解力系，得到Fx Fy Fz Mx My Mz3 ~$ ]2 q3 k3 \  F
以出圖面的方向?yàn)閤軸，油缸運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閥軸
% r$ I6 a2 p6 m) W6 B- L  u9 i- `0 T9 }) M  d
Fx = Fz - O" ]$ T3 z0 Y, f
Fy = F慣性力 + G重力（都為體力，等效到剛體形心）
3 Q( Q" p+ K* i1 k. ~) K6 C如果存在扭矩My Mz，對(duì)于螺栓連接，有的螺栓載荷要增加，有的要減小; s( S  }- F! p3 r
要把扭矩等效到各個(gè)螺栓上去（參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)），得到Fm(單個(gè)螺栓的). c2 x  X1 h# z7 N0 G1 g, _
則F總=Fmi+Fi /n ，i=y，z, n為螺栓個(gè)數(shù)。
" Q8 I7 h8 b% J  c3 Z  E( E) j
$ p6 C/ F$ f% F, `7 WFy方向的力由螺栓預(yù)緊后，與底部粉色結(jié)構(gòu)件之間的摩擦力提供7 V. s4 F1 Y9 l* t1 L
兩個(gè)工件之間的摩擦系數(shù)為u，摩擦的安全系數(shù)為Ks = 1.5，則：
9 ]9 J9 U1 P" R1 X! uKs*Fy >= u*[n*F預(yù)緊 - Fy*（Cm/(Cm+Cb))]( \; h- a, N; r' C8 E
n為螺栓個(gè)數(shù)，Cm為被連接件剛度，Cb為螺栓剛度，可以查手冊(cè)
8 P5 M# v3 c5 S; |2 Y上面的式子中，[]里面的是螺栓的殘余預(yù)緊力- ^* k6 T( F3 {/ L4 w
由這個(gè)式子，解出F預(yù)緊0 w5 I! V- Y' f

4 V0 @: a( t4 M1 v  a0 |4 {7 J然后計(jì)算螺栓的最大拉力：# w4 p; d( p. ~: Q. N% n
Fmax = F預(yù)緊 + F總*（Cb/Cm+Cb）3 A# q, Q4 O; _5 K6 L
. c$ N+ c- |. D3 c! `
要求螺栓最小直徑d >= 2*(1.3*Fmax/[σ]/pi)^0.5
0 r) h) p  Q8 K7 L7 x. S[σ]=σ屈服/S ，S為安全系數(shù)，一般1.5~2，具體的查表吧2 ~! Y5 ]: k$ h

, B$ |. J* c! Ea.然后校核，在螺栓預(yù)緊后，是否會(huì)壓壞表面
2 x! U; M) Y/ X  C0 S7 ob.受彎后，載荷減輕的螺栓會(huì)不會(huì)松動(dòng)（預(yù)緊力為零）; c' _9 F2 d1 p" u8 }/ ?: H9 k
c.如果受交變載荷，還要去校核疲勞壽命  F& e& M) p. c. o

6 [# l) \$ S7 ?9 A# x( p/ F; _預(yù)緊螺栓組連接計(jì)算大概就這樣（鉸制孔螺栓不是這樣的）
; o5 i* |9 S2 G8 R" H: p( r可能還有特殊的，最后三點(diǎn)看具體情況吧
. W6 k0 h; p$ U  o2 i  P
5 M6 Q1 k, p" t( ^# j8 R3 S受力分析、計(jì)算公式熟練，常數(shù)都背下的情況下# ~. f6 r, {% c" n$ P: }
二十分鐘應(yīng)該能全部算完，包括最后三點(diǎn)，查表的話最多半個(gè)小時(shí); M" a1 \, P3 C5 G7 T8 W8 ^
從前算過(guò)好幾個(gè)螺栓連接，所以影響深刻.../ N1 L: P) e9 E% W% h6 d

3 O* H% ?4 G7 r/ E: L以上可能有寫的不對(duì)的地方，還請(qǐng)大家拍磚！6 V0 s" P% D- u- }2 Y1 h' D

4 s. r& i$ s; `4 ^
作者: 茉莉素馨    時(shí)間: 2013-10-9 11:33
受到99八前輩那個(gè)螺栓的帖子，應(yīng)該還有一些要考慮的，
; r5 x: }# ]( ~: g2 l( K就是一些重要的螺栓連接，還要計(jì)算一下擰緊扭矩。; l' y0 A( F3 f) i
% Y- }$ w1 ~* c* e" @/ h
上面說(shuō)用有限元算，
5 R$ {) H! Y% \3 w, |6 W今天試了一個(gè)25直徑，50長(zhǎng)度的軸，一端固定，一段受扭，abaqus做的$ }& m, p+ |" @. I
然后相同尺寸的網(wǎng)格，不同的單元，對(duì)比解析解，誤差高的有15%，誤差小的有不到千分之一
6 I: x8 g2 a6 h% l% e: G所以，能用手冊(cè)的公式，還是少用有限元，除非功底非凡
作者: hsp19870503    時(shí)間: 2013-10-9 16:47
茉莉素馨 發(fā)表于 2013-10-9 11:25 9 M5 t; p% Y, @! d( P% W9 M! s
不知道樓主那個(gè)橘紅色的架子上，需要放置其他的東西么
- Q8 q3 Q1 D" K* v1 W" _! [或者在那個(gè)架子上放什么非常重的東西，或者在架子上 ...
/ |, M. T  g4 C1 ~/ b
您好，您研究的太深刻了，可以將您之前計(jì)算的資料發(fā)給我一下，不勝感激！
& Q; h5 B# b, o4 L: I. I* Z我郵箱 spsy126@126.com) V$ r5 e& c4 n: y
作者: 浪卷云    時(shí)間: 2013-10-12 16:59
hsp19870503 發(fā)表于 2013-10-8 17:05
/ l4 F+ N# K9 {油缸啟動(dòng)瞬間螺栓有受力

% a9 A$ m& X; e% w; \) s我看還是算算滑軌面的最大靜摩擦力。因?yàn)殪o摩擦力遠(yuǎn)大于滑動(dòng)摩擦力，如果有潤(rùn)滑，還要考慮油脂的粘稠吸附力。所以推動(dòng)的瞬間比較吃力。
, y8 v' i% q/ S6 D/ A
4 y: ?4 e& N. S6 _5 D7 [5 A, u



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