俺也出一道計(jì)算練習(xí)題——螺栓計(jì)算

子子61961

最近論壇里有不少出題的帖子，俺手里有道題，也想拿上來分享一下。



題目在上面這張圖片里。
考慮有些朋友是用手機(jī)上論壇，以及有的朋友可能未登錄而看不到圖片。
所以這里再文字介紹一下。

水平放置的兩塊鋼板，一上一下摞在一起，中間用一根豎直的螺栓螺母連接。
上下的鋼板分別受到向上向下的拉力，拉力過大時(shí)需要螺栓斷開，保全其他零件。
螺栓規(guī)格為M24、8.8。其中間的部分，用車床將其車細(xì)一些以容易斷開。
要求拉力達(dá)到3噸時(shí)，螺栓斷開。求解：螺栓細(xì)部的直徑，和組裝時(shí)的螺母扭矩。

回答請給出計(jì)算式，最好附有說明文字。
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順便談一點(diǎn)別的。

前幾天論壇里討論搞設(shè)計(jì)要不要計(jì)算，有了很多議論。
感覺一些討論都糾結(jié)于“要計(jì)算”還是“不要計(jì)算”，每一方都舉出對方情況的負(fù)面例子。
實(shí)際上，從思維方式來談?wù)摰脑挘F(xiàn)實(shí)中的問題，有些事情不是非黑即白的，兩個(gè)極端都不可取。
還有一種答案是“有時(shí)候需要計(jì)算，有時(shí)候不需要計(jì)算”，像是廢話，但事實(shí)就是這樣。
需要做到的是：“到了需要計(jì)算的時(shí)候能夠知道原理，而不是毫無頭緒沒有理論基礎(chǔ)”，那就好了。

事實(shí)上，“不要計(jì)算”分為兩種情況。
一種情況是“不懂原理，只憑經(jīng)驗(yàn)，來照著做，不去計(jì)算”；
另一種是“懂得原理，但是憑借經(jīng)驗(yàn)，來提出方案，不去具體計(jì)算”；
如果是前者，那樣下去是不太好的，有一點(diǎn)需要改進(jìn)的地方。

話說回來，本帖出的題目，沒有多少繞彎的地方，只是一些公式的應(yīng)用而已。
如果有朋友對相應(yīng)公式不熟悉的話，那么以這道實(shí)際應(yīng)用題為契機(jī)，
來查找并熟悉一下相關(guān)公式，有了一些收獲，也就好了。
當(dāng)然俺的解答也不一定是最優(yōu)的，也希望和各位朋友共同討論，相互切磋。

以上。
Best Regards。

by 子子

angel1399793

細(xì)部的截面積乘以材料的屈服強(qiáng)度等于3T的力。
至于螺母的扭矩？軸向靜載荷需要算扭矩？怎么算？求大俠講解

sjkabc

能查到M24截面積是353平方毫米。8.8級別屈服載荷23757千克力。相乘得到拉伸載荷。樓下繼續(xù)吧。

zw1967

7.56
對嗎？

zero321

對于高強(qiáng)度螺栓，由于有預(yù)緊力的存在，拉力必須先抵抗掉預(yù)緊力，然后才是將桿拉斷，而預(yù)緊力是靠安裝時(shí)加的扭矩決定的，思路就是這樣

柳DJ

個(gè)人覺得螺栓所受載荷得是預(yù)緊力和受力的和

好方案

俺不想說俺懶得具體去算，俺說俺不會算可以嗎？

jixiegaga

由于螺栓及被連接件的彈性變形，螺栓的總拉力除了與預(yù)緊力和工作拉力之外，還與螺栓的剛度及被連接件的剛度有關(guān)。預(yù)緊力由擰緊螺母時(shí)的扭矩決定。

隆中散人

jixiegaga 發(fā)表于 2013-7-20 22:24
由于螺栓及被連接件的彈性變形，螺栓的總拉力除了與預(yù)緊力和工作拉力之外，還與螺栓的剛度及被連接件的剛度 ...

這才是正解

星火燎原1992

承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓連接
設(shè)所需工作拉力F0,工作拉力F,螺栓總拉力F2=F0+cb/cb+cm F=F0+0.3F=30KN,