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《螺栓材料分析應力研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、螺栓的材料和許用應力六、螺栓的材料和許用應力 (1)螺栓材料 常用材料:Q215、Q235、25和45號鋼,對于重要的或特殊用途的螺紋聯(lián)接件,可選用15Cr,20Cr,40Cr,15MnVB,30CrMrSi等機械性能較高的合金鋼?! ?2)許用應力 螺紋聯(lián)接件的許用應力與載荷性質(靜、變載荷)、聯(lián)接是否擰緊,預緊力是否需要控制以及螺紋聯(lián)接件的材料、結構尺寸等因素有關。精確選定許用應力必須考慮上述各因素,設計時可參照表11-4選擇。表11-4 螺栓、螺釘、螺柱、螺母的性能等級性能級別3.64.64.85.65.86.88.8(≤M16)8.8(>M16)9.810.912.9
2、螺栓、螺釘、螺柱抗拉強度極限sb/MPa公稱30040050060080080090010001200min33040042050052060080083090010401220屈服強度極限ss/MPa公稱1802403203004004806406407209001080min1902403403004204806406607209401100布氏硬度HBmin90109113134140181232248269312365推薦材料10Q21515Q23510Q215253515Q235453535354540Cr15MnVB30CrMnSi15MnVB相配合螺母性能級別4或54
3、或54或55568或98或991012推薦材料10Q21510Q21510Q21510Q21510Q21515Q21535353540Cr15MnVB30CrMnSi15MnVB 注:9.8級僅適用于螺紋公稱直徑≤16mm的螺栓、螺釘和螺柱。表11-5緊螺栓聯(lián)接的許用應力及安全系數(shù)許用應力不控制預緊力時的安全系數(shù)控制預緊力時的安全系數(shù)S[s]=ss/S直徑材料M6~M16M16~M30M30~60不分直徑碳鋼合金鋼4~35~43~24~2.52~1.32.51.2~1.5 注:松螺栓聯(lián)接時,取:[s]=ss/S,S=1.2~1.7。表11-6 許用剪切和擠壓應力及安全系數(shù)許用應
4、力及安全系數(shù)被聯(lián)接件材料剪切擠壓許用應力S許用應力S鋼[t]=ss/S2.5[sp]=ss/S1.25鑄鐵[sp]=sb/S2~2.5 例11-1 如例圖11-1所示,一鑄鐵吊架用兩個螺栓固緊在混凝土梁上。吊架所承受的靜載荷為P=6000N,吊架底面尺寸及其它有關尺寸如圖所示。試求受力最大的螺栓所受的拉力?! 〗猓涸撀菟?lián)接屬受軸向載荷的普通螺栓聯(lián)接(受拉螺栓聯(lián)接),螺栓受拉力 和螺紋間的摩擦力矩的作用。若將增加30%以考慮的影響,則可認為螺栓所受的當量拉力為 ?。?.3 1、計算受力最大的螺栓所受的軸向工作載荷: F=P/2
5、+PL/500 ?。?000/2+6000×350/500=7200N 2、預緊力F'的大小應能滿足下面兩個條件: 受彎矩M=PL作用后,聯(lián)接的右端不出現(xiàn)間隙; 受彎矩M=PL作用后,聯(lián)接的左端不被壓潰?! 榱藵M足第一個條件,應使:在接合面上,由預緊力F'產生的壓應力應比與由拉力P產生的拉應力與由彎矩M產生的彎曲應力之和要大。即 由此可求得F'≥13500N。 并校核是否滿足聯(lián)接的左端不被壓潰的條件(一般可以滿足,這里略去這一校核) 3、確定螺栓的相對剛度由表11-2,查得相對剛度為 C1/(C1+C2)=0
6、.3 4、計算總拉力 N 5、計算考慮螺紋間的摩擦力矩T1時螺栓所受的當量拉力 ?。?.3=1.3×15660=20358N§11-3 螺旋傳動 一、螺旋傳動的類型 螺旋傳動是用螺桿和螺母傳遞運動和動力的機械傳動,主要用于把旋轉運動轉換成直線運動,將轉矩轉換成推力。螺旋傳動按螺旋副摩擦的性質不同,可分滑動螺旋傳動和滾動螺旋傳動,滑動螺旋傳動又可分為普通滑動螺旋傳動和靜壓螺旋傳動?! “聪鄬\動關系,螺旋傳動常用的運動形式有以下三種: 1、螺桿原位轉動、螺母移動,多用于機床進給機構(圖11-19a); 2、螺母固定、螺桿轉動和移動,多用于
7、螺旋壓力機構中(圖11-19b); 3、螺母原位轉動、螺桿移動,用于升降裝置(圖11-19c)?!D11-19a 螺桿轉動,螺母移動圖11-19b 螺母固定,螺桿轉、移動圖11-19c 螺母轉動,螺桿移動 螺旋按其用途,還可分為傳動螺旋、傳導螺旋和調整螺旋三種類型?! ?、傳動螺旋 它以傳遞動力為主,要求用較小的轉矩產生較大的軸向推力。一般為間歇工作,工作速度不高,而且通常要求自鎖,如千斤頂(圖11-19c),搬動手柄對螺桿加一個轉矩,則螺桿旋轉并產生很大軸向力