螺纹的强度计算 机械工学便览篇
螺纹的许用拧紧力矩
T=(Q/2)*(d2*μ/cosβ+d2*tanα+μn*d n)
Q=σq*A
μ: 螺纹表面摩擦系数
β：螺纹牙型半角、因为是公制螺纹所以是30o
d2: 螺纹有效直径的标准尺寸
d3: 外螺纹内径的标准尺寸 d3=d-1.226869*S
α：螺纹升角 tanα=S/(π*d2) (rad)
S: 螺纹的牙距
μn： 螺母座面的摩擦系数
d n: 螺母座面的平均直径
例1：当螺母座面是以B为直径的圆的情况
d n=(2/3)*(B3-d n3)/(B2-d h2)
d h:螺栓孔径
例2: 当螺母座面是以B为对边宽度的六边形的情况
dn=(0.608*B3-0.524*d h3)/(0.866*B2-0.785*d h2)
A: 螺纹的有效截面积
A=(π/4）*d32
σq: 螺纹的许用拉伸应力
ρ=螺纹接触面的摩擦角=tan-1(μ） （rad）
内螺纹螺牙的剪切应力
Q=√2*π*Z*(d-AB*sinΨ）*AB*τn*cosβ*cosρ
Ψ=0.7854+ρ-β…螺纹剪切面的角度 （rad） Yn：内螺纹螺栓外径位置的螺牙根部宽度
Yn=0.875*S
AB:内螺纹剪切长度
AB=Yn*cosβ/cos(β-Ψ)
Z＝(螺母高度/S)-1 …同时接触的牙数、 取理论值-1。外螺纹螺牙的剪切应力
Q=√2*π*Z*(d - 2*h + CD*sinψ)*CD*τs*cosβ*cosρΨ=0.7854+ρ-β…螺纹剪切面的角度 （rad）Ys:外螺纹螺牙根部宽度
Ys=(0.125+0.625*ε)*S
ε: 螺纹结合比，通常取1。
CD: 外螺纹剪切长度
CD=Ys*cosβ/cos（β-Ψ）
h: 外螺纹螺牙高度，通常 h=H1=0.541226*S
S: 螺纹牙距