大家來做一下受力分析與強(qiáng)度計(jì)算的練習(xí)

wo103838

       按這種雙頭螺栓的安裝方式

dongst

wo103838 發(fā)表于 2014-11-22 08:22
3 A' |5 B6 f* O2 D2 Z4 I3 ^按這種雙頭螺栓的安裝方式

! D" j4 B* s+ o" \9 I: t如果你不是用鉸孔螺釘?shù)脑挘銏D上的螺柱正常受載荷狀態(tài)是不受剪切力的，只受拉伸力。通過拉伸方向的壓力，產(chǎn)生摩擦力，來防止零件的相互滑動(dòng)。
按你提供的數(shù)據(jù)，只按單邊計(jì)算，4個(gè)螺釘在1m距離受到300Kg載荷，可以等效成4螺釘受3000N向下的載荷+4螺釘中心受到逆時(shí)針方向的3000NM力矩。
理想狀態(tài)下，向下的載荷4個(gè)螺釘均分，為750N。3000NM的力矩被4個(gè)螺紋連接產(chǎn)生的順時(shí)針力矩抵消，每個(gè)螺紋連接克服力矩，額外承受了9375N的載荷。
方向上，旋轉(zhuǎn)中心左邊的載荷朝上，右邊的載荷朝下。
7 E. H" e- _6 [) D1 @因此總的合力為：左邊2個(gè)螺紋連接，承受朝上載荷8625N，右邊2個(gè)螺紋連接，承受朝下載荷10125N。
& b+ M: O. {3 X結(jié)論：螺紋拉力產(chǎn)生的摩擦力，至少要大于10125N。
+ e  N, S$ D( N3 j又鋼與鋼，無潤滑的時(shí)候，摩擦系數(shù)為0.15，摩擦面數(shù)為1，可以得出連接工作時(shí)，螺柱至少要保證67.5KN的拉力。
一般情況下，此種工況可選用10.9級(jí)的螺柱，安全系數(shù)按2來算的話，應(yīng)該選用M16的螺柱。
（數(shù)據(jù)：M16 proof load 為130.3KN，M14 proof load 為95.5KN，M12 proof load 為70KN）

5 J6 ?& @9 h% h" P9 V因此較可靠的方案是選用4個(gè)M16-10.9的螺柱，擰緊扭矩至少200NM左右，不超過280NM，可以保證在此種工況下螺紋連接的可靠性。
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wo103838

dongst 發(fā)表于 2014-11-28 16:48
如果你不是用鉸孔螺釘?shù)脑挘銏D上的螺柱正常受載荷狀態(tài)是不受剪切力的，只受拉伸力。通過拉伸方向的壓力 ...

- z1 ~% q# Z* b( S0 D4 V9 H) Ndongst大俠，首先感謝你做了這個(gè)分析，我很奇怪我發(fā)了好幾個(gè)類似的帖子，認(rèn)真做個(gè)分析的，幾乎沒有，我不知道是因?yàn)楦呤肿约簮炛曉鐣?huì)了，不屑于做這分析，菜鳥素來求解析，還是因?yàn)榇蠹叶际枪ぷ鳠o聊了，逛論壇消遣的，或者是我的表達(dá)能力實(shí)在太爛了。
      講正題，我寫這題意在杠桿，大俠點(diǎn)出來了，但又忽略掉了。假如杠桿的左邊有3000Nm的扭矩產(chǎn)生，右邊必有3000Nm的扭矩保持平衡，而不是四個(gè)螺栓均受。所以這個(gè)分析的關(guān)鍵就在于找支點(diǎn)，找到受力最大的支點(diǎn)，其次再是分析各個(gè)螺栓所需的緊固力和屈服極限
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dongst

wo103838 發(fā)表于 2014-11-30 22:09
8 H) z1 Z3 }; _7 Y. ^8 m& Idongst大俠，首先感謝你做了這個(gè)分析，我很奇怪我發(fā)了好幾個(gè)類似的帖子，認(rèn)真做個(gè)分析的，幾乎沒有，我不 ...

' |0 W; s- J5 P$ y3 ^不好意思，我一般上班才上論壇。
有關(guān)螺栓組的受載均布性分析，國外有過具體的實(shí)驗(yàn)，與螺紋加工的公差，溫度等都有關(guān)系，但是理想情況下（或目前的計(jì)算模型），在你描述的這種，都是以螺栓組的中心為支點(diǎn)的，而且是均分載荷的，注意不是均分力矩。
9 _+ m2 A# R5 [% JΣ(F*l)=3000NM。其中F為載荷，l是每個(gè)螺栓中心到支點(diǎn)的距離，按你的設(shè)計(jì)，從左到右，即120mm,40mm,40mm,120mm。
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dongst

至于你說為什么沒人來計(jì)算，下面這段也許可以解釋一二：
' @' g5 ], v5 a/ D3 N“阿拉一直以為，玩工業(yè)，玩的是一口‘氣’，就像功夫，你始終提著這口氣，天天在練，就一直能打，也像練拳，每天打沙袋，從來不間斷，鬼子就這德行，你甭管人家水平高低，人家每天睡醒就打沙袋。
   國人不是，他怕出這個(gè)力氣，他用棉花做一個(gè)超級(jí)大的貌似沙袋的東西，掛在街上招攬顧客，偶爾也打兩下，外行人看著也像，但常年打這個(gè)，就沒有什么戰(zhàn)斗力，碰到死心眼的鬼子，非要試試看你這個(gè)沙袋到底怎么樣？到了這個(gè)當(dāng)口，沙袋的主人就妥協(xié)了，與鬼子講說不必打了，把沙袋賣給你不行嗎？鬼子就用很便宜的價(jià)格買下這個(gè)沙袋，扔了，換上從本國自帶的沙袋，依然掛在街口，國人就再也打不動(dòng)了，也沒有誰再企圖較量一下了，于是，鬼子就占了整條大街。
  阿拉看到這個(gè)沙袋，有時(shí)感到有趣，也對(duì)這個(gè)拳打腳踢幾下，雖然從能力上說肯定是不及鬼子，但畢竟可以把沙袋打動(dòng)了，于是，鬼子就與阿拉游戲一下，大家比試一下可以打到什么什么程度，打到哪里有多少銀子？而大家上的其它的家伙都是看客，阿拉與鬼子有勝有負(fù)，勝了得些銀兩，買燒餅吃了，吃完趕路了，再回頭望去，那西洋沙袋依然掛在街口，誰都奈何不得。”

dongst

看走眼了，是兩塊零件！
再來算一次即可，這次專門查了NASA的緊固件參考資料。

+ v- l: J- ?: `F為轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的切向力，F(xiàn)1=34.5KN,F2=34.5KN，方向不同而已。
5 f2 ~8 d& C; R) ]. v轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的切向力，再合上均分負(fù)載產(chǎn)生的作用力1.5KN，合力依次為：
. |+ n% Q5 u0 u, X7 m1 C' S3 i. PF1(合)=36KN，F(xiàn)2(合)=33KN
* Y# b; x1 |8 M# `0 a) @6 |2 ]前者合力方向?yàn)槌拢笳吆狭Ψ较蚴浅?br /> + h1 E7 ]6 I) c9 R, ]4 A# o從而可知最左測螺栓受載是最大的，也是最有可能鎖不住產(chǎn)生滑移的。
同理，另一半的2顆螺栓也可算出合力
F3(合)=42KN，F(xiàn)4(合)=39KN
$ j' K( L& G. f" o由此第三顆螺栓受力應(yīng)該是最大的，所以預(yù)緊力應(yīng)該按第三顆螺栓計(jì)算，280KN。如果再加入可靠性系數(shù)1.2，則需要336KN。
所以按帖子的工況，至少要M27-10.9級(jí)的。。。

老周veius

不需要算剪力的，這又不是鉸孔螺栓

chengyj_82

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kint666

暫時(shí)還看不懂