關(guān)于6061上車螺紋強(qiáng)度的計算？

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一根6061鋁桿，直徑Φ90mm,一端30mm車M86X3螺紋長30mm用于吊裝，鋁桿上承受大越2.5噸的重量，要求校核端部螺紋是否會破壞？
$ t  y# p' H# |計算如下：按照螺紋牙的強(qiáng)度計算公式：
      1.剪切強(qiáng)度條件 τ=F/(πdbu)≤[τ]  則 F=[τ]πdbu，式中d為螺紋大徑Φ86mm， b為螺紋牙根部厚度，根據(jù)普通螺紋基本牙型可以算得b=P-P/8-P/4=5/8P=5/8*3=1.875mm,  u為螺紋工作圈數(shù)，u=H/P,H為螺紋長度30，則u=30/3=10圈,    許用應(yīng)力[τ]按[σ]=σs/(3~5),[τ]=0.6[σ]計算，6061的σs=276MPa，則[τ]=0.6σs/5=0.6*276/5=33.12MPa，  則F=[τ]πdbu=33.12*3.14*86*1.875*10N=167.784KN;
) |* c9 w0 J# W5 c3 b; x3 p5 Y, q- @2 o       2.彎曲強(qiáng)度條件 σ=6FL/(πdb^2u)≤[σ]  則F=[σ]πdb^2u/(6L),式中L為彎曲力臂，L=d-d2/2,中經(jīng)d2=d-0.6495P,則L=d-(d-0.6495P)/2=86-(86-0.6495*3)=0.974mm,  [σ]=σs/(3~5)=276/5=55.2,  則F=[σ]πdb^2u/(6L)=55.2*3.14*86*1.875^2*10/(6*0.974)N=89.67KN；
1 u6 T4 v4 W& {7 F        3.按F=89.67KN計算，能夠承受的重量M=F/g=89.67/9.8噸=9.15噸≥2.5噸；
        4.故端部螺紋不會破壞；
上面計算中，許用應(yīng)力[τ]按[σ]=σs/(3~5),[τ]=0.6[σ]計算，是按普通鋼材計算的，但材料為6061，不知道在這樣計算是否合適？
3 P: _8 c# v0 X4 G" y鋁材上的螺紋許用應(yīng)力是多少？
: [$ w& D: m0 j3 a

dongst

螺紋破壞，一看螺桿強(qiáng)度，二看是否滑牙。
2 c; K: R7 M5 o. S1 [, m; C, ~2.5T的軸向的拉力在螺桿上產(chǎn)生的應(yīng)力只有1~2MPa，所以主要是滑牙的情況。
2.5T的力，大約40%會作用在第一圈上，所以第一圈載荷10KN。
一圈螺紋面積約585mm^2.
% C( {' x, ^7 h) n所以第一圈螺紋上產(chǎn)生的剪切應(yīng)力約為17MPa。
這個6061桿件是變形鋁，不知道有沒有經(jīng)過熱處理，如果沒有，那屈服強(qiáng)度不會超過55MPa。
& r5 J5 W( T, m( k$ P# v所以許用剪切強(qiáng)度不過55/(n*1.732)=31.75MPa/n
! p8 ~/ u) h; z4 ^所以如果沒什么沖擊，速度不快的吊裝，我認(rèn)為也不會滑牙。
( y5 D+ s* A; b% ~3 {4 ]" I! S+ U
另外，我不是很理解樓主為何計算彎曲強(qiáng)度。

8 P; h: q9 j0 F8 m2 ?2 n+ K+ h, N

986675481

dongst 發(fā)表于 2014-9-12 11:34
+ H! P1 s' Z- [7 c! [9 D9 v螺紋破壞，一看螺桿強(qiáng)度，二看是否滑牙。
2.5T的軸向的拉力在螺桿上產(chǎn)生的應(yīng)力只有1~2MPa，所以主要是滑牙 ...

如果將一圈螺紋沿螺紋大徑d處展開，則可以看做是長度為πd的懸臂梁，假設(shè)螺紋所承受的壓力作用在以螺紋中經(jīng)d2為直徑的圓周上，則螺紋不僅受壓力作用，還將承受彎矩作用。

986675481

如果按照螺紋第一圈承受1/3載荷，對螺紋第一圈進(jìn)行校核，則上面計算公式  2.彎曲強(qiáng)度條件的計算可改為1/3F=[σ]πdb^2/(6L)，則F=8.967*3=26.9KN，  則能夠承受的重量M=F/g=26.9/9.8噸=2.745噸≥2.5噸,所以端部螺紋強(qiáng)度足夠。

986675481

用軟件做了一下應(yīng)力分析，承受2.5噸的重量，螺紋根部最大應(yīng)力達(dá)到72.83MPa,已經(jīng)大于55.2MPa,那螺紋根部會不會破壞那？

志不窮

學(xué)習(xí)來了朋友大師們

星垂風(fēng)野

我把你們的討論保存了慢慢學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

986675481

按照第四強(qiáng)度理論對應(yīng)力進(jìn)行校核：
1.τ=1/3F/(πdb)=1/3*2500*9.8/（3.14*86*1.875）=16.129MPa；
2.σ=1/3*6FL/(πdb^2)=1/3*6*2500*9.8*0.974/（3.14*86*1.875^2）=50.272MPa；
9 e: W- Z; c. G# Y" Q, p# r! m3.σ1=σ/2+√（（σ/2）^2+τ^2）=55MPa
. m! i: G8 Y* C9 k; w   σ2=0MPa
   σ3=σ/2-√（（σ/2）^2+τ^2）=-4.732MPa
( U  h" J; x: F! T   σr4=√(0.5((σ1-σ2)^2+(σ2-σ3)^2+(σ3-σ1)^2))=57.512MPa;
5 \3 Y# B/ }) X/ R4 q" m4 {4.σr4≥55.2MPa,故螺紋強(qiáng)度不足。

yhn567

" B4 H9 j. k7 R; l( ^9 O
大使首樓有點筆誤~

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yhn567 發(fā)表于 2014-11-26 20:46
大使首樓有點筆誤~

恩，呵呵，沒注意，謝謝啦！