螺纹强度计算

螺母螺纹牙的强度计算螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度。

如图5－47所示，如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径D处展开，则可看作宽度为πD的悬臂梁。

假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为Q/u，并作用在以螺纹中径D为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面a－a的剪切强度条件为2【5－50】螺纹牙危险截面a－a的弯曲强度条件为【5－51】式中：b——螺纹牙根部的厚度， mm，对于矩形螺纹，b＝0.5P对于梯形螺纹，b一0.65P,对于30o锯齿形螺纹，b=0.75P，P为螺纹螺距；l——弯曲力臂；mm参看图 , l=(D-D)/2；2[τ]——螺母材料的许用切应力，MPa，见表；[σ]b——螺母材料的许用弯曲应力，MPa，见表。

当螺杆和螺母的材料相同时，由于螺杆的小径dl小于螺母螺纹的大径D，故应校核杆螺纹牙的强度。

此时，上式中的D应改为d1。

螺母外径与凸缘的强度计算。

在螺旋起重器螺母的设计计算中，除了进行耐磨性计算与螺纹牙的强度计算外，还要进行螺母下段与螺母凸缘的强度计算。

如下图所示的螺母结构形式，工作时，在螺母凸缘与底座的接触面上产生挤压应力，凸缘根部受到弯曲及剪切作用。

螺母下段悬置，承受拉力和螺纹牙上的摩擦力矩作用。

设悬置部分承受全部外载荷Q，并将Q增加20～30％来代替螺纹牙上摩擦力矩的作用。

则螺母悬置部分危险截面b－b内的最大拉伸应力为式中[σ]为螺母材料的许用拉伸应力，[σ]=0.83[σ]b ，[σ]b为螺母材料的许用弯曲应力，见表5－15。

螺母凸缘的强度计算包括：凸缘与底座接触表面的挤压强度计算式中[σ]p 为螺母材料的许用挤压应力，可取[σ]p=（1.5 1.7）[σ]b凸缘根部的弯曲强度计算式中各尺寸符号的意义见下图。

凸缘根部被剪断的情况极少发生，故强度计算从略。

螺杆的稳定性计算：对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力Q大于某一临界值时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。

螺母螺纹牙的强度计算螺纹牙多发生剪切和挤压破坏一般螺母的材料强度低于螺杆故只需校核螺母螺纹牙的强度。

如图所示如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径D处展开则可看作宽度为πD的悬臂梁。

假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为
Q/u并作用在以螺纹中径D2为直径的圆周上则螺纹牙危险截面a-a的剪切强度条件为
螺纹牙危险截面a-a的弯曲强度条件为
式中:
b—螺纹牙根部的厚度mm对于矩形螺纹b=0.5P对于梯形螺纹b一065P对
于300锯齿形螺纹,b=075PP为螺纹螺距
--弯曲力臂mm参看图=(D-D2)/2
[t]—螺母材料的许用切应力Mpa
[o]b—螺母材料的许用弯曲应力Mpa
当螺杆和螺母的材料相同时由于螺杆的小径dl小于螺母螺纹的大径D故应校核杆螺纹牙的强度。

此时风
式中的D应改为d1。

螺栓强度计算方法详解螺栓强度计算方法详解（（附公式附公式））
螺栓强度计算是利用公式对螺栓连接强度进行有效计算，确定螺栓的受力状况。

不同的螺栓强度计算的方法和公式也不相同。

下面，世界泵阀网为大家汇总螺栓强度计算方法公式。

以供学习参考。

螺栓强度计算，主要是根据联接的类型、联接的装配情况(是否预紧)和受载状态等条件，确定螺栓的受力;然后按相应的强度条件计算螺栓危险截面的直径(螺纹小径)或校核其强度。

螺栓强度计算：
承载力=强度 x 面积;
螺栓有螺纹，以M24螺栓为例，其横截面面积不是24直径的圆面积，而是353平方毫米，称之为有效面积。

普通螺栓C 级(4.6和4.8级)抗拉强度是170N/平方毫米。

那么承载力就是：170x353=60010N 。

换算一下，1吨相当于1000KG ，相当于10000N ，那么M24螺栓也就是可以承受约6吨的拉力。

紧螺栓强度校核与设计计算式：
松螺栓强度计算：
危险截面拉伸强度条件为：
d1——螺纹小径，mm; F——螺栓承受的轴向工作载荷，N：;[σ]——松螺栓联接的许用应力，N/m㎡。

螺纹牙的强度计算
螺母螺纹牙的强度计算螺纹牙多发生剪切和挤压破坏,一般螺母的材料强度低于螺杆,故只需校核螺母螺纹牙的强度。

如图5-47所示,如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径D处展开,则可看作宽度为πD的悬臂梁。

假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为Q/u,并作用在以螺纹中径D2为直径的圆周上,则螺纹牙危险截面a-a 的剪切强度条件为
【5-50】
螺纹牙危险截面a-a的弯曲强度条件为
【5-51】
式中:
b——螺纹牙根部的厚度,mm,对于矩形螺纹,b=0.5P对于梯形螺纹,b一0.65P,对于30o 锯齿形螺纹,b=0.7 5P,P为螺纹螺距
l——弯曲力臂;mm参看图, l=(D-D2)/2
[τ]——螺母材料的许用切应力,MPa
[σ]b——螺母材料的许用弯曲应力,MPa
当螺杆和螺母的材料相同时,由于螺杆的小径dl小于螺母螺纹的大径D,故应校核杆螺纹牙的强度。

此时,上式中的D应改为d1 。

螺纹钢折弯的强度计算公式螺纹钢折弯的强度计算公式主要涉及到材料力学和结构力学的知识。

在进行螺纹钢折弯时，需要考虑螺纹钢的材料特性、截面形状、受力情况等因素。

一般来说，螺纹钢的折弯强度可以通过以下公式进行计算：\[ M = \frac{f_y \cdot W}{\sqrt{3}} \]其中，M为螺纹钢的折弯强度，f_y为螺纹钢的屈服强度，W为螺纹钢的截面模量。

在这个公式中，螺纹钢的屈服强度是指螺纹钢在受力作用下开始产生塑性变形的强度。

螺纹钢的屈服强度是一个重要的材料参数，通常由材料的抗拉强度除以一个安全系数得到。

而螺纹钢的截面模量则是描述螺纹钢截面形状和尺寸的参数，它是计算螺纹钢折弯强度的重要参量。

在实际工程中，螺纹钢的折弯强度计算可以通过上述公式进行简化计算。

但在一些特殊情况下，还需要考虑螺纹钢的弯曲应力分布、截面形状的影响、弯曲角度的影响等因素，这时候可能需要进行更为复杂的计算。

除了折弯强度的计算公式外，还需要考虑螺纹钢折弯时可能出现的一些问题。

例如，在螺纹钢折弯过程中，可能会出现断裂、变形不良、表面开裂等问题，这些问题都需要在设计和施工中加以注意和解决。

此外，螺纹钢的折弯强度还受到许多其他因素的影响，如温度、湿度、腐蚀等。

在实际工程中，需要根据具体的情况对螺纹钢的折弯强度进行综合考虑，确保其在使用过程中能够满足设计要求。

总之，螺纹钢折弯的强度计算公式是建筑工程中重要的计算方法之一。

通过合理计算和分析，可以有效地评估螺纹钢在折弯过程中的强度和性能，为工程设计和施工提供重要的参考依据。

同时，在实际应用中还需要考虑螺纹钢的材料特性、受力情况、施工工艺等因素，确保螺纹钢在使用过程中能够安全可靠地发挥作用。

螺纹强度计算
1 螺纹强度计算
螺纹强度的计算是机械设计过程中的一个重要环节，它是指螺纹
联接件能够抵抗的最大拉力。

螺纹联接件的强度是日常工作中最重要
的因素之一，是决定单位的使用质量的关键因素。

1 螺纹强度计算原理
螺纹强度计算是一个复杂的过程，基本上涉及到四个主要方面：
材料强度、螺纹直径和螺纹形状、螺纹深度以及受力条件。

1.1 材料强度
材料是螺纹强度计算的前提，材料的强度一般由材料化学成分决定，特指材料含有碳、硅、锰、磷等金属成分，螺纹强度是由材料的
拉断强度决定的，而不是抗拉强度。

1.2 螺纹直径和螺纹形状
在螺纹强度计算中，外螺纹的直径和螺纹形状决定了外螺纹在拉
力中的分布，即螺纹内分布的工作情况。

根据一定的数学模型，了解
其螺纹内的强度变化规律和最大的拉力是螺纹强度计算的重要依据。

1.3 螺纹深度
螺纹深度对螺纹强度计算来说也非常重要，由于深度受到厚度限制，最大拉力也会随着深度的变化而变化。

所以在确定螺纹深度之前，应该明确确定螺纹强度的要求。

1.4 受力条件
受力条件影响螺纹的强度，受力条件分为静力和动力，通常以静力为准。

最大拉力分布受载荷类型、载荷位置和载荷方向的影响，因此，在确定最大拉力前，要确定工件制作过程中的受力条件。

总之，螺纹强度计算是机械设计过程中一项极其重要的任务，它涉及到材料强度、螺纹直径、螺纹形状、螺纹深度以及受力条件，在完成螺纹强度计算之前，应该确定好螺纹的工作要求，以便更好的分析结果。

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*Aμ: 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30ºd2: 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*Sα：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）*d32σq:　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*cosρΨ=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*SAB: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)*Sε:　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*SS:　螺纹牙距。

第三章 螺纹联接（含螺旋传动）3-1 基础知识 一、螺纹的主要参数现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数，见图3-1，主要有：1）大径d ——螺纹的最大直径，即与螺纹牙顶重合的假想圆柱面的直径，在标准中定为公称直径。

2）小径1d ——螺纹的最小直径，即与螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径，在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。

3）中径2d ——通过螺纹轴向界面内牙型上的沟槽和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径，2d ≈11()2d d +。

中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。

４）线数n ——螺纹的螺旋线数目。

常用的联接螺纹要求自锁性，故多用单线螺纹；传动螺纹要求传动效率高，故多用双线或三线螺纹。

为了便于制造，一般用线数n ≤４。

５）螺距P ——螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。

６）导程S ——螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。

单线螺纹S ＝P ，多线螺纹S ＝nP 。

７）螺纹升角λ——螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。

在螺纹的不同直径处，螺纹升角各不相同。

通常按螺纹中径2d 处计算，即22arctanarctan S nPd d λππ== （3-1） 图3-18）牙型角α——螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。

螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角，对称牙型的牙侧角β＝α/2。

9）螺纹接触高度h——内外螺纹旋合后的接触面的径向高度。

二、螺纹联接的类型螺纹联接的主要类型有：1、螺栓联接常见的普通螺栓联接如图3-2a所示。

这种联接的结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙。

图3-2b是铰制孔用螺栓联接。

这种联接能精确固定被联接件的相对位置，并能承受横向载荷，但孔的加工精度要求较高。

图3-22、双头螺柱联接如图3-3a所示，这种联接适用于结构上不能采用螺栓联接的场合，例如被联接件之一太厚不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用双头螺柱联接。

螺纹的连接强度设计规范已知条件：旋合长度： L=23旋合圈数： Z=15.33原始三角形高度：H=1.732/2P=1.3实际牙高：H1=0.54P=0.81牙根宽：b=0.75P=1.13间隙：B=0.08p=0.12螺纹材料: 45 屈服强度360MPa 抗拉强度 600Mpa n=5(交变载荷)系统压力P=17.5Mpa 活塞杆d=28 缸套D=65推力F=PA=47270N请校核螺纹的连接强度：1：螺纹的抗剪强度校验：[]τ故抗剪强度足够。

2：抗弯强度校核：(σw)(σw)：许用弯曲应力为: 0.4*360(屈服极限)=144MPa故其抗弯强度不足：3: 螺纹面抗挤压校验(σp)[]MPa p 1803605.05.0=⨯⨯屈服强度为为σMPa H d Kz Fp 73.113)33.1581.0026.1914.356.0/(47270Z 12=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=πσ故其抗挤压强度足够。

[]()[]Mpa960.18.0=-=στMPa Zb d Kz F s 4.84)33.1513.1376.1814.356.0/(472701=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=πτMPa Zb b d Kz FH 224)33.1513.113.1376.1814.356.0/(472703113w =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=πσ4: 螺纹抗拉强度效验 (σ)[][]20Mpa 1=σb/5=σσ钢来说为许用抗拉强度，对于dc 螺纹计算直径: dc=( d+d1-H/6)/2=(20+18.376-1.3/6)/2=19.08mmMPa dc F 325.165)08.1908.1914.3/(472704π42=⨯⨯⨯==σ 故其抗拉强度不足。

例1-1 钢制液压油缸如图10-21所示，油缸壁厚为10mm ，油压p =1.6MPa ，D=160mm ，试计算上盖的螺栓联接和螺栓分布圆直径。

解 (1) 决定螺栓工作载荷暂取螺栓数z =8，则每个螺栓承受的平均轴向工作载荷为(2) 决定螺栓总拉伸载荷对于压力容器取残余预紧力=1.8，由式(10-14)可得(3) 求螺栓直径选取螺栓材料为45钢=355MPa(表9-1)，装配时不要求严格控制预紧力，按表10-7暂取安全系数S=3，螺栓许用应力为MPa 。

螺纹连接强度计算螺纹连接是一种常用的机械连接方式，用于连接螺栓和螺母。

在实际应用中，螺纹连接的强度是一个重要的设计指标，需要进行计算和验证。

螺纹连接的强度计算主要涉及以下方面：拉伸强度、剪切强度、挤压强度、疲劳强度。

1.拉伸强度计算：螺纹连接在受拉载荷时，主要承受拉应力作用。

计算拉伸强度时，需要考虑螺纹区域和螺栓截面的受拉承载能力。

从抗拉强度和拉伸面积两方面进行。

拉伸强度=抗拉强度x拉伸面积拉伸面积=(π/4)x(d2-d3)xl其中，d2为螺纹有效直径，d3为螺纹小径，l为螺栓长度。

2.剪切强度计算：螺纹连接在受剪载荷时，主要承受剪应力作用。

计算剪切强度时，需要考虑螺纹区域和螺栓截面的受剪承载能力。

剪切强度=抗剪强度x剪切面积剪切面积=(π/4)x(d2-d3)xl3.挤压强度计算：螺纹连接在受压载荷时，主要承受挤压应力作用。

计算挤压强度时，需要考虑螺栓所受的挤压承载能力。

挤压强度=挤压应力x挤压面积挤压面积=πxd1xl其中，d1为螺纹内径。

4.疲劳强度计算：螺纹连接在受循环载荷时，会产生疲劳破坏。

计算疲劳强度时，需要通过疲劳试验或经验公式来获得。

以上计算公式只是螺纹连接强度计算的基本方法，具体的计算过程需要根据实际情况来确定。

在进行计算时，还需要考虑材料的强度和工作环境的影响等因素。

此外，还需要注意螺纹连接的预紧力，以保证连接的密封性和抗松动能力。

预紧力的大小应根据应用要求进行确定，在设计和使用过程中需要注意预紧力的控制和维护。

综上所述，螺纹连接强度计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。

在实际应用中，应根据具体要求和材料性能，结合上述计算方法进行强度计算和验证，以确保螺纹连接的安全可靠性。

引言：螺纹是一种常见的连接方式，广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。

螺纹连接的强度校核计算是保证连接安全可靠的重要步骤。

本文将详细介绍螺纹牙强度校核计算的方法和步骤。

概述：螺纹牙强度校核计算是通过计算螺纹牙的最大剪切强度和压应力强度，来判断螺纹连接是否满足设计要求。

在进行强度校核计算时，需要考虑材料的力学性能、几何尺寸、载荷情况等因素。

正文内容：1.螺纹型号和参数的确定1.1根据实际应用需求，选择适当的螺纹型号和参数。

1.2根据材料特性，确定合适的材料强度参数。

1.3确定螺纹牙的几何尺寸，包括螺纹高度、螺距等。

2.螺纹牙的最大剪切强度计算2.1根据螺纹型号和参数，确定螺纹牙的有效宽度。

2.2计算螺纹牙的剪切面积。

2.3根据材料强度参数，计算螺纹牙的最大剪切强度。

2.4比较螺纹牙的最大剪切强度和实际工作载荷，判断是否满足要求。

3.螺纹牙的压应力强度计算3.1根据螺纹型号和参数，确定螺纹中径的计算方法。

3.2根据螺纹型号和中径，计算螺纹牙的压应力面积。

3.3根据螺纹型号和参数，确定螺纹牙的径向应力分布。

3.4计算螺纹牙的压应力强度。

4.螺纹连接的综合强度校核4.1将螺纹牙的最大剪切强度和压应力强度进行综合计算。

4.2比较螺纹牙的综合强度和实际工作载荷，判断是否满足要求。

4.3考虑螺纹连接的可靠性要求，进行安全系数的选取。

5.强度校核结果的分析与优化5.1对强度校核结果进行分析，找出强度不足的关键点。

5.2根据分析结果，进行螺纹牙的优化设计。

5.3重新进行强度校核计算，验证优化设计的效果。

总结：螺纹牙强度校核计算是保证螺纹连接安全可靠的重要步骤。

通过选择适当的螺纹型号和参数、计算螺纹牙的最大剪切强度和压应力强度，可以判断螺纹连接是否满足设计要求。

在进行校核计算时，需要考虑材料的力学性能、几何尺寸和载荷情况等因素。

对强度校核结果进行分析与优化，可以改善螺纹连接的强度并提高其使用寿命。

因此，螺纹牙强度校核计算对于保证螺纹连接的可靠性起到了至关重要的作用。