联接螺栓强度计算方法
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联接螺栓的强度计算方法连接螺栓的选用及预紧力: 已知条件:螺栓的s =730MPa 螺栓的拧紧力矩T=49N.m 2、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**d 拧紧扳手力矩T=49N.m其中K 为拧紧力矩系数,为预紧力Nd 为螺纹公称直径mm 其中K 为拧紧力矩系数,为预紧力Nd 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 0.1 0.12 一般工表面 0.13-0.15 0.18-0.21 表面氧化 0.2 0.24 镀锌 0.18 0.22 粗加工表面-0.26-0.3取K =0.28,则预紧力=T/0.28*10*10-3=17500N0F 0F 0F 0F承受预紧力螺栓的强度计算: 螺栓公称应力截面面积As (mm )=58mm 2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)。
=17500N/58*10-6m 2=302MPa剪切应力:=0.5=151MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力:=1.3*302=392.6MPa强度条件:=392.6730*0.8=58401sF A σ=1σ≤()2031tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.31ca σσ≈[]211.34F ca dσσπ=≤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的80%。
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。
螺栓剪切强度计算公式
1 螺栓剪切强度计算
螺栓剪切强度是螺栓连接结构强度的一个重要参数,在金属结构
设计中可以根据螺栓剪切强度确定螺栓加工尺寸、结构安装尺寸及整
体结构的特性。
所以能够准确地计算出螺栓剪切强度是非常重要的,
下面介绍螺栓剪切强度计算公式。
2螺栓剪切强度计算公式
螺栓剪切强度计算公式是:
F=π *K * P * D^2 / 4
其中:
F:螺栓剪切强度,以牛顿(N)为单位。
K:由螺栓材料及表面处理方法确定的系数。
P:入螺纹内面积,乘以螺纹黏贴力系数ν求出。
D:螺栓直径,即螺纹内半径。
该公式适用于M型双孔拉板、全孔拉板及应力板的一些拉伸结构。
3螺栓剪切强度计算实例
下图是一个带有M10螺栓的4孔拉板拉伸结构,假定螺栓材料为
C20高碳钢,表面处理方法为镀锌,其黏贴力系数ν=0.14,则螺栓剪
切载荷求得:
F = π* 0.2 * 0.14* (10/2)^2/4=453.3N
以上就是螺栓剪切强度计算公式的介绍以及一个具体实例,从螺
栓剪切强度计算可以看出,螺栓材料和表面处理方法以及螺纹黏贴系
数等参数都会影响螺栓性能,所以在实践中,要有一定的认知和经验,以确保项目的质量和可靠性。
15.2.1 单个螺栓连接的强度计算螺纹连接根据载荷性质不同,其失效形式也不同:受静载荷螺栓的失效多为螺纹部分的塑性变形或螺栓被拉断;受变载荷螺栓的失效多为螺栓的疲劳断裂;对于受横向载荷的铰制孔用螺栓连接,其失效形式主要为螺栓杆剪断,栓杆或被连接件孔接触表面挤压破坏;如果螺纹精度低或连接时常装拆,很可能发生滑扣现象。
螺栓与螺母的螺纹牙及其他各部分尺寸是根据等强度原则及使用经验规定的。
采用标准件时,这些部,然后按照标准选定螺纹公称直分都不需要进行强度计算。
所以,螺栓连接的计算主要是确定螺纹小径d1径(大径)d,以及螺母和垫圈等连接零件的尺寸。
1. 受拉松螺栓连接强度计算松螺栓连接装配时不需要把螺母拧紧,在承受工作载荷前,除有关零件的自重(自重一般很小,强度计算时可略去。
)外,连接并不受力。
图15.3所示吊钩尾部的连接是其应用实例。
当螺栓承受轴向工作载荷 F (N)时,其强度条件为(15-6)(15-7)或——螺纹小径,mm;式中: d1[σ]——松连接螺栓的许用拉应力,Mpa。
见表15.6。
图15.32.受拉紧螺栓连接的强度计算根所受拉力不同,紧螺栓连接可分为只受预紧力、受预紧力和静工作拉力及受预紧力和变工作拉力三。
①只受预紧力的紧螺栓连接右图为靠摩擦传递横向力F 的受拉螺栓连接,拧紧螺母后,这时栓杆除受预紧力F`引起的拉应力σ=4 F` /π2 d1外,还受到螺纹力矩T1引起的扭转切应力:对于螺栓故螺栓或式②受预紧力和工作载荷的紧螺栓连接。
图15.5所示压力容器螺栓连接是受预紧力和轴向工作载荷的典型实例。
这种连接拧紧后螺栓受预紧力F`,工作时还受到。
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=2、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=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一般工表面表面氧化镀锌粗加工表面-取K=,则预紧力F=T/*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:=1σ=151 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =*302=MPa强度条件:=≤*=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,螺栓已拧紧并承受预紧力F 0。
作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M 平衡。
已知条件:电机及支架总重W1=190Kg ,叶轮组总重W2=36Kg ,假定机壳固定,()2031tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.31ca σσ≈[]0211.34F ca d σσπ=≤电机及支架、叶轮组重心到机壳左侧结合面L=194mm. 考虑冲击载荷,倾翻力矩M 为:M=W1*(1+**(1+*=190****=0.258m0.238m L4=0.099m螺栓最大工作载荷:12222112233442222ML Fa i L i L i L i L =+++ 2222319.64x0.2582x1x0.2582x2x0.2382x2x0.1662x2x0.099Fa =+++ =式中:M ……螺栓组承受的总倾覆力矩() i ……每行螺栓数量L ……螺栓到接合面对称轴到距离(m); z ……螺栓数量;5、 承受预紧力和工作载荷联合作用螺栓的强度计算: 螺栓的最大拉力F=0F (1/12)c c c Fa ++=17500+*=17550N螺栓的最大拉伸应力σ2(MPa)。
2sFA σ==17550N/58*10-6m 2= 剪切应力:=2σ= MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =*=()231tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.32ca σσ≈强度条件:=≤*=584 MPa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%。
6.只考虑预紧力作用,螺纹牙根部的强度计算:1).螺纹牙根部的剪切强度计算:0F =17500Nσb —抗拉强度700 Mpa d3=8.16mm b=1.12mm=76 Mpa []730*0.6τ≤==438 Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为: σb =30F h/*d3*8*=3*17500/**8**=204 Mpa []σ≤b=700 Mpa7.考虑预紧力和工作载荷联合作用,螺纹牙根部的强度计算: 1).螺纹牙根部的剪切强度计算: 螺栓的最大拉力F=0F (1/12)c c c Fa ++=17500+*=17550Nd3=8.16mm[]211.34F ca d σσπ=≤0175003.14*3** 3.14*8.16*1.12*8F d b Z τ==b=1.12mm= Mpa []730*0.6τ≤= =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为: σb =3F h/*d3*8*=3*17550/**8**=204 .76Mpa []σ≤b=700 Mpa 结论:后盖板与机壳联接螺栓强度满足要求。
二、 进风箱柜与机壳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= 2、螺纹连接的拧紧力矩: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*0F * d 拧紧扳手力矩T=其中K 为拧紧力矩系数,0F 为预紧力N d 为螺纹公称直径mm 其中K 为拧紧力矩系数,0F 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 一般工表面 表面氧化175503.14*3** 3.14*8.16*1.12*8F d b Z τ==取K =,则预紧力0F =T/*10*10-3=17500N3.只承受预紧力螺栓的强度计算: 螺栓公称应力截面面积As (mm )=58mm 2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:=1σ=151 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =*302=MPa强度条件: ()2031tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.31ca σσ≈[]0211.34F ca d σσπ=≤=≤*=584MPa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. 倾翻力矩已知条件:进风箱柜总重52Kg,重心距结合面120mm 则倾翻力矩M 为:M=(W*L =52*(1+)*=*7.7Kg.m= L1=0.258m L2=0.238m L3=L4=0.099m螺栓最大工作载荷:12222112233442222ML Fa i L i L i L i L =+++ 2222480x0.2582x1x0.2582x2x0.2382x2x0.1662x2x0.099Fa =+++=243N式中:M ……螺栓组承受的总倾覆力矩() i ……每行螺栓数量L ……螺栓到接合面对称轴到距离(m);z ……螺栓数量;5.承受预紧力和工作载荷联合作用螺栓的强度计算:螺栓的最大拉力F=0F (1/12)c c c Fa ++=17500+*243=螺栓的最大拉伸应力σ2(MPa)。
2sFA σ==58*10-6m 2=剪切应力:=2σ= MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =*= 强度条件:=≤*=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%。
6.只考虑预紧力作用,螺纹牙根部的强度计算: 1).螺纹牙根部的剪切强度计算:0F =17500Nd3=8.16mm b=1.12mm=76 Mpa []730*0.6τ≤= =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为: σb =30F h/*d3*8*=3*17500/**8**=204 Mpa []σ≤b=700 Mpa7.考虑预紧力和工作载荷联合作用,螺纹牙根部的强度计算:()231tan 216v Td F T W d ϕρτπ+== 1.32ca σσ≈[]211.34F ca d σσπ=≤0175003.14*3** 3.14*8.16*1.12*8F d b Z τ==1).螺纹牙根部的剪切强度计算: 螺栓的最大拉力F=0F (1/12)c c c Fa ++=17500+*243=d3=8.16mm b=1.12mm= Mpa []730*0.6τ≤= =438Mpa2)螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为: σb =3F h/*d3*8*=3***8**=205Mpa []σ≤b=700 Mpa结论:进风箱柜与机壳连接螺栓强度满足要求。
三.叶轮轴盘与叶轮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= 2、螺纹连接的拧紧力矩: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*0F * d 拧紧扳手力矩T=其中K 为拧紧力矩系数,0F 为预紧力N d 为螺纹公称直径mm 其中K 为拧紧力矩系数,0F 为预紧力N d 为螺纹公称直径mm17572.93.14*3** 3.14*8.16*1.12*8F d b Z τ==取K =,则预紧力0F =T/*10*10-3=17500N3.只承受预紧力螺栓的强度计算: 螺栓公称应力截面面积As (mm )=58mm 2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:()2031tan 216v Td F T W d ϕρτπ+===1σ=151 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =*302=MPa强度条件:=≤*=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.承受预紧力和工作载荷联合作用螺栓的强度计算: 1)、叶轮转矩。
9550n pM n= 式中:P ……通风机功率(kw); n ……通风机转速(r/min)。
已知:P ……通风机功率11(kw); n ……通风机转速2930(r/min)。
叶轮转矩。
1195502930n M = 35.9(.)n M N m = 2)、叶轮轮盘与轴盘连接螺栓的选用:联接应预紧,受转矩后,被联接件不得有相对滑动。