螺栓强度计算公式
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紧螺栓连接是一种常见的机械连接方式,其具有连接紧固可靠、拆卸方便等优点,被广泛应用于机械设备、建筑结构、车辆船舶等领域。
在紧螺栓连接设计和计算中,确定紧固螺栓的强度是非常重要的一环。
而螺栓的强度计算中,需要考虑螺栓所受的轴向拉力,根据相关规范要求,通常需要将螺栓所受的轴向拉力乘以1.3来计算其连接的强度。
既定的紧螺栓连接,根据相关参数和规范进行强度计算是非常重要的。
对于紧螺栓连接的强度计算,需要综合考虑以下几个方面。
一、螺栓的轴向拉力计算在进行紧螺栓连接的强度计算时,需要首先计算螺栓所受的轴向拉力。
螺栓的轴向拉力可以通过受力分析和力学公式进行计算,考虑到螺栓在工作中受到的外力和工作环境等因素,确定螺栓所受的轴向拉力是非常重要的一步。
二、将轴向拉力乘以1.3在确定了螺栓所受的轴向拉力后,根据相关规范要求,通常需要将螺栓所受的轴向拉力乘以1.3来计算其连接的强度。
这是因为在实际工程中,螺栓的受力情况往往存在一定的不确定性,为了保证连接的安全可靠,需要对螺栓的轴向拉力进行修正和放大。
三、考虑其他受力因素除了轴向拉力外,紧螺栓连接在强度计算中还需要考虑其他受力因素,如螺栓的横向力、扭矩和预紧力等。
这些因素对于螺栓连接的强度和稳定性都有着重要影响,需要在计算中进行综合考虑和分析。
四、参考相关规范和标准在进行紧螺栓连接的强度计算时,需要参考相关的国家标准和行业规范,以确保计算结果的准确性和可靠性。
不同的工程和行业领域对于紧螺栓连接的设计和计算可能会有所不同,因此需要根据具体情况选择合适的标准和规范进行参考。
紧螺栓连接强度计算时将螺栓所受的轴向拉力乘以1.3是一种常见的做法,其目的是为了保证连接的安全可靠。
在进行紧螺栓连接的强度计算时,需要综合考虑螺栓的受力情况、相关规范和标准要求,确保计算结果符合工程实际,并能够满足安全可靠的要求。
五、螺栓连接的材料选择在进行紧螺栓连接的强度计算时,需要考虑螺栓连接所使用的材料。
螺栓连接计算公式总结螺栓连接是机械设计中常见的一种连接方式,其主要计算公式可以总结如下:1.螺栓直径与被连接件孔径的配合关系设计有预紧力的螺栓连接,如需要拆卸,则螺栓直径应与被连接件的孔径有一定配合关系。
一般可按下列公式计算:d ≤ D -(1~1. 5)S其中 d为螺栓直径;D为被连接件的孔径;S为配合安全系数,轻型为1.0~1.1,重型为1.1~1.2。
2.螺栓承载能力的计算螺栓的承载能力应按下式计算:N ≤ Ψ·Σmiu·d²/4×[σ]其中 N为螺栓所受的剪切力及拉力之和(N);Ψ为接头系数,由试验方法确定,一般可取0.6~0.7;Σmiu为各被连接件(钢板)的抗剪面积(对粗制螺栓取miu=mi+0.175mi,其中mi为被连接件(钢板)的重量(kg),对精制螺栓则取miu=mi;d为螺栓直径(m);[σ]为螺栓材料的许用应力(MPa)。
3.拧紧螺栓所需的轴向力的计算拧紧螺栓所需要施加的轴向力可按下式计算:Fj=π·d·Σmp·d/4×[σ]其中 Fj为拧紧螺栓所需要施加的轴向力(N);d为螺栓直径(m);Σmp为各被连接件接触部位的预紧面上的正应力的合力(N/㎡),一般可取Σmp=(0.7~1.0)σs;[σ]为螺栓材料的许用应力(MPa)。
4.装配时的顶紧力的计算装配时的顶紧力可按下式计算:Fk=π·d·(Pmax-Pmin)/[d×(2~3)×(σs-σb)]其中 Fk为装配时的顶紧力(N);d为螺栓直径(m);Pmax为预紧时所需的最小顶紧力(N);Pmin为预紧时所需的最大顶紧力(N);σs为螺栓材料的屈服极限(MPa);σb为螺栓材料的强度极限(MPa)。
一般情况下取预紧应力的中间值。
要求装配后获得准确预紧力,最好使顶紧力小于或等于设计计算值。
根据顶紧力乘以相应的保险系数即为需要的拧紧力。
联接螺栓的强度计算方法一.连接螺栓的选用及预紧力:1、已知条件:螺栓的s=730MPa 螺栓的拧紧力矩T=49N.m2、拧紧力矩:为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动,装配时需要预紧。
其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。
装配时可用力矩扳手法控制力矩。
公式:T=T1+T2=K*F* d拧紧扳手力矩T=49N.m其中K为拧紧力矩系数,F为预紧力N d为螺纹公称直径mm其中K为拧紧力矩系数,F为预紧力N d为螺纹公称直径mm摩擦表面状态K值有润滑无润滑精加工表面0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K=0.28,则预紧力F=T/0.28*10*10-3=17500N3、承受预紧力螺栓的强度计算:螺栓公称应力截面面积As(mm)=58mm2外螺纹小径d1=8.38mm外螺纹中径d2=9.03mm计算直径d3=8.16mm 螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm紧螺栓连接装配时,螺母需要拧紧,在拧紧力矩的作用下,螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外,还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力,使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。
螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。
1sF A σ==17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力:=0.51σ=151 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =1.3*302=392.6 MPa强度条件:=392.6≤730*0.8=584预紧力的确定原则:拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s σ的80%。
4、 倾覆力矩倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内,底板在承受倾覆力矩之前,螺栓()2031tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.31ca σσ≈[]0211.34F ca d σσπ=≤已拧紧并承受预紧力F 0。
螺栓连接实用计算公式螺栓连接是一种常见的机械连接方式,通常用于连接两个或多个零件。
在工程设计和计算中,我们需要根据实际情况来确定螺栓连接的尺寸和参数,以保证连接的可靠性和安全性。
本文将介绍一些常用的螺栓连接计算公式,以帮助读者更好地理解和应用。
一、螺栓拉力计算公式在螺栓连接中,螺栓的拉力是一个重要的参数。
拉力的大小决定了螺栓的紧固程度,直接影响连接的可靠性。
根据受力分析原理,我们可以使用以下公式计算螺栓的拉力:拉力(F)= 力矩(M)/ 杠杆臂(L)其中,力矩是指施加在螺栓上的力与螺栓中心轴线的垂直距离的乘积,杠杆臂则是指螺栓直径的一半。
通过测量力矩和杠杆臂的数值,我们可以计算出螺栓的拉力大小。
二、螺栓预紧力计算公式螺栓的预紧力是指在紧固过程中施加在螺栓上的力。
预紧力的大小直接影响螺栓连接的紧固程度和稳定性。
根据预紧力的计算公式,我们可以得到以下关系:预紧力(Fp)= 螺栓材料的屈服强度(σy)× 螺栓截面的面积(A)其中,螺栓材料的屈服强度是指螺栓材料在拉伸过程中发生塑性变形的临界应力值,螺栓截面的面积则是指螺栓剖面的有效面积。
通过测量螺栓材料的屈服强度和螺栓截面的面积,我们可以计算出螺栓的预紧力大小。
三、螺栓的剪切强度计算公式在螺栓连接中,除了拉力外,螺栓还要承受剪切力。
螺栓的剪切强度是指螺栓在剪切过程中能够承受的最大应力值。
根据剪切强度的计算公式,我们可以得到以下关系:剪切强度(τ)= 螺栓材料的抗剪强度(σs)× 螺栓剖面的面积(A)其中,螺栓材料的抗剪强度是指螺栓材料在剪切过程中能够承受的最大应力值,螺栓剖面的面积则是指螺栓剖面的有效面积。
通过测量螺栓材料的抗剪强度和螺栓剖面的面积,我们可以计算出螺栓的剪切强度大小。
螺栓连接的实用计算公式涉及到螺栓的拉力、预紧力和剪切强度等参数的计算。
根据这些公式,我们可以根据实际情况来确定螺栓连接的尺寸和参数,以保证连接的可靠性和安全性。
对拉螺栓力学性能表强度计算公式(穿墙螺丝)作者:建材租赁来源:穿墙螺丝日期:2011-5-14 14:10:04 人气:1693导读:对拉螺栓(穿墙螺丝)力学性能表,强度计算公式,力学性能验算。
1.对拉螺栓(穿墙螺丝)力学性能表螺栓直径(mm螺纹内径(mm净面积(mm2重量(kg/m容许拉力(NM12 M14 M169.8511.5513.55761051440.891.211.58129001780024500M18 M20 M2214.9316.9318.931742252822.002.462.982960038200479002.强度验算已知2[100×50×3.0 冷弯槽钢强度满足要求。
(二挠度验算验算挠度时,所采用的荷载,查表得知仅采用新浇混凝土侧压力的标准荷载(F。
所以:已知钢楞容许挠度按表。
挠度满足要求。
二、主钢楞验算(一强度验算1.计算简图2.荷载计算P为次钢楞支座最大反力(当次钢楞为连续梁端已含反力为、中跨反力为0.5ql,所以,0.6+0.5。
3.强度验算强度不够,为此应采取下列措施之一:(1 加大钢楞断面,再进行验算;(2 增加穿墙螺栓,在每个主次钢楞交点处均设穿墙螺栓,则主钢楞可不必再验算。
例3:已知混凝土对模板的侧压力为F=30kN/m2,对拉螺栓间距,纵向、横向均为0.9m,选用M16穿墙螺栓,试验算穿墙螺栓强度是否满足要求。
[解]满足要求。
对拉螺栓(穿墙螺丝)力学性能表螺栓直径(mm螺纹内径(mm净面积(mm2重量(kg/m容许拉力(NM12 M14 M169.8511.5513.55761051440.891.211.58129001780024500M18 M20 M2214.9316.9318.931742252822.002.462.98296003820047900。
松螺栓连接紧螺栓连接1、受横向工作载荷(1)当普通螺栓联结承受横向载荷时,由于预紧力的作用,将在接合面间产生摩擦力来抵抗工作载荷(如图),这时螺栓仅承受预紧力的作用,而且预紧力不受工作载荷的影响,在联结承受工作载荷后仍保持不变。
预紧力F0的大小,根据接合面不产生滑移的条件确定。
假设为保证接合面不产生滑移所需要的预紧力为F0,则结合面间的摩擦力与横向外载荷平衡的条件是:(2)螺栓除受预紧力的拉伸而产生拉伸应力外,还受拧紧螺纹时,因螺纹摩擦力矩而产生的扭转切应力,使螺栓处于拉伸与扭转的复合应力状态下。
因此在进行强度计算时,应综合考虑拉伸应力和扭转切应力的作用。
螺栓危险截面的拉伸应力为:预紧螺栓时由螺纹力矩T 产生的扭转剪切应力: 1.3:系数将外载荷提高30%,以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响,这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理,大大简化了计算手续,故又称简化计算法2、受轴向工作载荷松螺栓连接装配时螺母不需拧紧,故在承受工作载荷之前螺栓不受力。
这种连接应用范围有限,主要用于拉杆、起重吊钩等连接方面。
螺栓所受拉力=工作载荷d1:螺栓小径F:螺栓总拉力[σ]:许用拉应力σs:螺栓屈服强度S S :安全系数,一般取1.2-1.7z.f.F0≥KF z:结合面数目f-结合面的摩擦系数,K-防滑系数,K=1.1-1.3F —横向载荷σs:螺栓屈服强度S S :安全系数,一般取1.2-1.7受轴向工作载荷时,螺栓所受的总拉力:F2 = F1+ FF2 : 总拉力F1 : 残余预紧力F:工作载荷16/311d T πτ=][41σπF d ≥[]S ss σσ=[]S s s σσ=MPad F ca ][4/3.13.1212σπσσ≤==3、铰制孔螺栓(螺栓承受剪切力)螺栓杆与孔壁之间无间隙,接触表面受挤压;在连接接合面处,螺栓杆则受剪切。
因此,应分别按挤压及剪切强度条件计算。
钣金加工计算公式钣金加工是一种常见的金属加工技术,用于将金属板材加工成所需形状的工艺。
在进行钣金加工时,我们需要考虑一些基本的计算公式,以确保加工质量和精度。
下面是钣金加工中常用的一些计算公式:1.板材展开长度计算公式:展开长度=(外周长+冗余值)/压延系数其中,外周长指的是材料未加工前的周长,冗余值一般选取材料厚度的1-2倍,压延系数是指未加工前材料与加工后展开形状之间的长度比例。
2.弯曲件折弯长度计算公式:折弯长度=弯曲半径*弯曲角度*(π/180)弯曲半径是指折弯件曲面的半径,弯曲角度是指折弯件的弯曲角度。
3.压铆螺栓强度计算公式:F=P*n其中,F代表螺栓预紧力,P代表螺栓所受的拉力,n代表螺栓数量。
4.膨胀螺栓强度计算公式:F=A*σ其中,F代表螺栓所受的拉力,A代表螺栓横截面积,σ代表应力。
5.拉伸区域面积计算公式:A=b*t其中,A代表拉伸区域的面积,b代表宽度,t代表厚度。
6.承载能力计算公式:P=(0.6*σ*A)/γ其中,P代表承载能力,σ代表应力,A代表横截面积,γ代表安全系数。
7.拉伸量计算公式:δ=(F*L)/(E*A)其中,δ代表拉伸量,F代表受力,L代表长度,E代表弹性模量,A 代表横截面积。
8.扭矩计算公式:T=k*F*r其中,T代表扭矩,k代表比例系数,F代表力,r代表力臂。
以上仅为钣金加工中一些常见的计算公式,具体的计算公式还会受到材料性质、工艺要求和实际应用等因素的影响。
在实际应用中,我们需要根据具体情况进行选择和调整,以确保加工质量和安全性。
螺栓强度计算螺栓联接的强度计算,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。
3.4.1 普通螺栓联接的强度计算 1.松螺栓联接松螺栓联接松螺栓联接在装配时不需要把螺母拧紧,在承受工作载荷之前螺栓并不受力,所以螺栓所受到的工作拉力就是工作载荷 F,故螺栓危险截面拉伸强度条件为:设计公式:——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/ ,许用应力及安全系数见表 3-4-1。
2.紧螺栓联接紧螺栓联接紧螺栓联接有预紧力F′,按所受工作载荷的方向分为两种情况:(1)受横向工作载荷的紧螺栓联接受横向工作载荷的紧螺栓联接普通螺栓联接铰制孔用螺栓(a)普通螺栓联接普通螺栓联接:左图为通螺栓联接,被联接件承受垂直于轴线的横向载荷。
因螺栓普通螺栓联接杆与螺栓孔间有间隙,故螺纹不直接承受横向载荷,而是预先拧紧螺栓,使被联接零件表面间产生压力,从而使被联接件接合面间产生的摩擦力来承受横向载荷。
如摩擦力之总和大于或等于横向载荷,被联接件间不会相互滑移,故可达到联接的目的。
(b)铰制孔用螺栓铰制孔用螺栓:承受横向载荷时,不仅可采用普通螺栓联接,也可采用铰制孔用螺铰制孔用螺栓栓联接。
此时,螺栓孔为铰制孔,与螺栓杆(直径处)之间为过渡配合,螺栓杆直接承受剪切,如上图所示。
在受横向载荷的铰制孔螺栓联接中,载荷是靠螺杆的剪切以及螺杆和被联接件间的挤压来传递的。
这种联接的失效形式有两种:螺杆受剪面的塑性变形或剪断;① ② 螺杆与被联接件中较弱者的挤压面被压溃。
故需同时验算其挤压强度和剪切强度条件:剪切强度条件:挤压强度条件:(2)受轴向工作载荷的紧螺栓联接受轴向工作载荷的紧螺栓联接现实生活中,螺栓所受外载荷与螺栓轴线平行的情况很多,如左图所示的汽缸盖螺栓联接,即为承受轴向外载荷的联接。
螺栓强度计算公式
记代号中“•”前数字部分的含义表示公称抗拉强度,碳钢:公制螺栓机械性能等级可分为:3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8 、13.5
8.8级螺栓的前一个8的含义是每平方毫米的抗拉强度是800牛也就是80公斤的拉力,后一个八的意思是8.8级产品的屈服点为6400N/mm²
钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是:
1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级;
2、螺栓材质的屈强比值为0.6;
3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能
等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到:
1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级;
2、螺栓材质的屈强比值为0.9;
3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级
螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。
强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa
8.8公称抗拉强度800N/mm²公称屈服强度640N/mm²
一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的,X*100=此螺栓的抗拉强度,X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度(因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10)如4.8级:则此螺栓的抗拉强度为:400MPa,屈服强度为:400*8/10=320MPa 另:不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,意义另有解释
强度是单位面积的承载力,承载力=强度X面积
螺栓有螺纹,M24螺栓横截面面积不是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。
螺栓有效面积可以从五金手册或钢结构手册查,强度指标可以从相关钢结构手册或规范查。
当然这些也可以从网上查。
如果是8.8级螺栓公称抗拉强度800MPa,最大断裂拉力=800*817 N = 653600 N 折合重量65.36吨,公称屈服强度640MPa,最大屈服拉力=640*817 N = 522880 N 折合重量52.288吨。
公称抗拉强度1000MPa,最大断裂拉力=1000*817 N 折合重量 81.7吨
公称屈服强度900MPa,最大屈服拉力=900*817 N 折合重量 73.53吨
如果是12.9级螺栓
公称抗拉强度1200MPa,最大断裂拉力=1200*817 N 折合重量98.04吨
公称屈服强度1080MPa,最大屈服拉力=1080*817 N 折合重量88.236吨
直径12mm,16mm,即大径为12和16的螺栓,
相同大径的螺纹,根据螺纹的牙距不一样,它的抗剪力也不一样.
材料抗剪力T=t*A式中:t为抗剪强度,由材料和热处理和表面其状态决定;A为受剪面积;
设材料取45钢,8.8级螺栓,按屈服强度为640,则抗剪强度为640*0.7=448MPa M12 M12X1.5 M12X1.25 M12X1 的最小截面积分别84.4 84.6 88.7 94.99
M12 M12X1.5 M12X1.25 M12X1 的抗剪力分别为:37811N,37900N,39737N,42555N; M16 的抗剪力=156.8X448=70246N
M16X1.5的抗剪力=168X448=75264N
M16X1 的抗剪力=181.1X448=81132N
相同大径的螺纹,根据螺纹的牙距不一样,它的抗剪力也不一样.
M6X1 的最小截面积5.31
抗剪力=5.31X448=2378N。