求助：普通型凸緣聯(lián)軸器鉸制孔的影響

沈石頭

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　本人設(shè)計中需要選用基本型的凸緣聯(lián)軸器，查詢了賣家的價格后發(fā)現(xiàn)還是自制合算，所以需要順手出個圖紙。
參考機械手冊四版　GB/T 5843-1986 基本型的聯(lián)軸器，連軸軸徑>40mm時，鉸制孔和一般螺栓穿孔數(shù)量就不同了，但是公稱轉(zhuǎn)矩沒有因為聯(lián)接螺栓的種類和數(shù)量的變化而不同，我的軸徑是50mm，這個情況下如何選擇是用鉸制螺栓+3孔or一般4.8級螺栓+6孔？如果需要計算轉(zhuǎn)矩，一般螺栓+6孔聯(lián)接方式對應(yīng)的螺栓預(yù)緊力是不是有要求？
: Y+ `5 w" a5 }( |$ v$ x8 h7 S在這種聯(lián)接方式下如何計算許用轉(zhuǎn)矩？
3 ^9 h$ O( P6 P& [7 ?4 h: y& N是以法蘭接觸面發(fā)生相對滑動時的轉(zhuǎn)矩為許用力矩？
另外鉸制螺栓的聯(lián)接方式，是以受擠壓面面積x許用擠壓強度x螺栓分布半徑x螺栓數(shù)量＝許用力矩？


# R, _6 F+ ~! A( W6 f+ F* T6 E我需要的建議是選鉸制孔還是一般孔的設(shè)計。

chntod

聯(lián)軸器應(yīng)該是先把許用轉(zhuǎn)矩分級，比如10,100,500,1000Nm，然后根據(jù)某一種規(guī)格比如500Nm來具體設(shè)計聯(lián)軸器的尺寸和螺栓的種類和多少，所以普通螺栓和鉸制孔螺栓的數(shù)量不一樣，但他們的許用轉(zhuǎn)矩一樣，因為是由許用轉(zhuǎn)矩來計算具體螺栓數(shù)量

在聯(lián)軸器的設(shè)計中，應(yīng)該是以螺栓的摩擦失效或者剪斷為條件來計算尺寸，也就是最大許用轉(zhuǎn)矩先使螺栓失效，而不是使軸扭斷，所以隨意增加螺栓數(shù)量也是不對的，到時候螺栓沒剪斷軸先斷了，所以要先知道軸的許用扭矩，再使螺栓失效的轉(zhuǎn)矩小于這個值，這個直接參考手冊上的數(shù)據(jù)好了，看50直徑的聯(lián)軸器有多大的許用轉(zhuǎn)矩(這個就是螺栓失效的數(shù)值)

然后再以手冊上的這個數(shù)據(jù)來計算所需要的螺栓種類和數(shù)量，或者直接用手冊上的規(guī)格再校核，或者自己來計算和選用，對于普通螺栓就是要求出螺栓數(shù)量，規(guī)格，預(yù)緊力大小，對于鉸制孔螺栓就是數(shù)量和規(guī)格，鉸制孔主要是受剪力，資料上說鉸制孔螺栓所受剪力大于普通螺栓的摩擦力，所以數(shù)量用的就少

沈石頭

chntod 發(fā)表于 2012-5-10 17:43
3 T  h# ^0 \# G, l# x4 U4 q/ s1 h聯(lián)軸器應(yīng)該是先把許用轉(zhuǎn)矩分級，比如10,100,500,1000Nm，然后根據(jù)某一種規(guī)格比如500Nm來具體設(shè)計聯(lián)軸器的尺 ...

這么說我的計算方式?jīng)]有錯？“資料上說鉸制孔螺栓所受剪力大于普通螺栓的摩擦力，所以數(shù)量用的就少”這是哪個資料說的？ 謝謝哈～

chntod

沈石頭 發(fā)表于 2012-5-10 18:38
8 ]4 m% J# A) U$ E這么說我的計算方式?jīng)]有錯？“資料上說鉸制孔螺栓所受剪力大于普通螺栓的摩擦力，所以數(shù)量用的就少”這是 ...

就是百度"鉸制孔螺栓"來的...{:soso_e127:}  不過我覺得也對，因為普通螺栓的摩擦力最大是屈服強度X螺栓面積X摩擦系數(shù)，而鉸制孔螺栓的剪切力是剪切強度X螺栓面積，屈服強度與剪切強度比較相近，但摩擦系數(shù)是0.1級別的，所以前者比后者小
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沈石頭

chntod 發(fā)表于 2012-5-10 18:47
& X' D; ]# B7 D  ^4 x! @就是百度"鉸制孔螺栓"來的...  不過我覺得也對，因為普通螺栓的摩擦力最大是屈服強度X螺栓面 ...

1.普通螺栓在聯(lián)軸器這里失效的形式是軸向的屈服先還是滑牙先？
0 f& F9 F7 W0 f0 v6 ?; K& I   如果是屈服先，計算的最大軸向拉力是屈服強度乘以軸向有效面積，六個普通螺栓所能提供的最大預(yù)緊力就是前面乘積結(jié)果 的六倍么？
以聯(lián)軸器YL9為例，4.8級M10螺栓保證載荷為18000N,鑄鐵對鑄鐵的摩擦系數(shù)為0.15，螺栓分布半徑為115/2=57.5mm，6個螺栓，因此許用轉(zhuǎn)矩為18000Nx6x0.15x0.0575m=931.5Nm,手冊數(shù)據(jù)是400Nm
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2.等級4.8級的螺栓，螺栓材質(zhì)公稱抗拉強度達400MPa；螺栓材質(zhì)的屈強比值為0.8； 鋼的抗擠壓強度是屈服強度的0.8,抗剪是屈服強度的0.4，則鉸制螺栓的擠壓強度為256MPa，抗剪強度為128MPa,作為半聯(lián)軸器材料之一的HT200的抗拉強度為200MPa,抗擠壓強度為抗拉強度的0.4倍，則為80MPa。在這樣的情況下是半聯(lián)軸器受擠壓先破壞，所以鉸制螺栓用HT200作為半聯(lián)軸器時，計算該以“鉸制螺栓被擠壓的長度”x最小直徑x80MPa。手冊上沒有法蘭厚度，所以無法驗證這個公稱轉(zhuǎn)矩值的來源。手冊上該內(nèi)容的選型表格后面的小字注明數(shù)據(jù)是來自材料為鑄鐵的聯(lián)軸器。

chntod

沈石頭 發(fā)表于 2012-5-10 20:29
1.普通螺栓在聯(lián)軸器這里失效的形式是軸向的屈服先還是滑牙先？
+ x  o% V% ^. P' C   如果是屈服先，計算的最大軸向拉力是 ...

1.有幾個螺栓應(yīng)該就是幾倍的摩擦力，具體詳細(xì)計算時螺栓的保證最大拉力可能與實際有出入，因為不好保證預(yù)緊力有多大，這樣就有個折扣，然后再加上1.2~1.5倍的安全系數(shù)，差不多就是400Nm了，呵...
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1 y- n  C! @* Z+ g$ L+ d% ~2.按照金屬結(jié)構(gòu)中給出的參考，抗擠壓強度是屈服強度的1.4倍，剪切強度是屈服強度的0.58倍，直觀上理解抗擠壓的強度應(yīng)該也高，所以鉸制孔螺栓的失效形式一般是剪斷而不是擠壓破壞，這個建議你再查一下其他資料以作參考

沈石頭

chntod 發(fā)表于 2012-5-10 22:16
1.有幾個螺栓應(yīng)該就是幾倍的摩擦力，具體詳細(xì)計算時螺栓的保證最大拉力可能與實際有出入，因為不好保證預(yù) ...

1.對于六個螺栓共同拉緊，如果預(yù)緊程度有差異，總預(yù)緊力是小于6倍的單個允許最大拉力。算上安全系數(shù)確實有可能等于400Nm,不過對其中的折合系數(shù)和安全系數(shù)取值大小和計算方法比較感興趣，不知道是來自實驗結(jié)果，還是用概率類的數(shù)據(jù)分析結(jié)果
2.鉸制孔螺栓受橫向載荷，校核螺桿與孔壁的擠壓應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力來自機械設(shè)計手冊：
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許用擠壓應(yīng)力和抗壓強度是否是不同的兩個量？以前沒遇到過計算抗壓的例子，只知道一般較短的金屬剛件抗壓比抗拉強，尤其是脆性材料，如鑄鐵類的。
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mengyuang3

. I  N3 x' V% F& B0 h9 U鉸制孔靠螺栓靠剪切，光孔靠預(yù)緊力，選鉸制孔，需要校核螺栓直徑，光孔需要保證預(yù)緊力...

沈石頭

mengyuang3 發(fā)表于 2012-5-11 11:57
鉸制孔靠螺栓靠剪切，光孔靠預(yù)緊力，選鉸制孔，需要校核螺栓直徑，光孔需要保證預(yù)緊力...

1 T- y2 D6 x8 H! a5 G那么在公稱轉(zhuǎn)矩相同的情況下是選鉸制螺栓還是選一般螺栓？如果這兩個方案作用相同，其中一個就沒有可選的價值。手冊上把這兩個方案都列出來的目的是什么？

mengyuang3

沈石頭 發(fā)表于 2012-5-11 16:52
( z$ y2 ~$ w! o, A那么在公稱轉(zhuǎn)矩相同的情況下是選鉸制螺栓還是選一般螺栓？如果這兩個方案作用相同，其中一個就沒有可選的 ...

: h% S! t# t5 f  f- j用鉸制孔螺栓是為了保證對中性，光孔螺栓不需要，兩種形式所適用的聯(lián)軸器型號不同
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