法兰计算

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名称符号单位计算公式结果
设计压力Pc MPa给定 3.40
设计温度t℃给定250.00
法兰材料//锻件16Mn III
螺栓材料//25Cr2MoVA 腐蚀裕量C2mm查GB151-1999中3.14.1.2条 1.00
螺栓设计温度下的许用应力〔σ〕b t MPa查GB150-1998表4-7206.00
螺栓常温下的许用应力〔σ〕b MPa查GB150-1998表4-7245.00
法兰设计温度下的许用应力〔σ〕f t MPa查GB150-1998表4-5129.00
法兰常温下的许用应力〔σ〕f MPa查GB150-1998表4-5150.00
垫片接触宽度N mm查GB150-1998表9-1(1C)30.00
垫片基本密封宽度bo mm查GB150-1998表9-1(1C)15.00
垫片有效密封宽度b mm b o≥6.4,b=
2.53SQRT(b o);b=bo
9.80
法兰内直径Di mm给定1200.00垫片比压力y Mpa查表9-269.00垫片系数m查表9-2 3.00
整体法兰强度计算-按GB150(GB150和JB4732相同)
垫片外径d2mm给定1280.00垫片内径d1mm给定1220.00垫片压紧力作用中心圆直径D G mm按GB150-1998,9.5.1.21260.40
预紧状态下,需要的最小螺栓载荷Wa N 3.14bD G y2675803.49
操作状态下需要的垫片最小
压紧力
F P N 6.28D
G bmP C791107.12流体压力引起的总轴向力F N0.785D G2P C4240013.37求和 F P+F F P+F N F P+F5031120.49预紧状态下,需要的最小螺
栓总截面积
A a mm2Wa/[σ]b10921.65操作状态下需要的螺栓总截
面积
Ap mm2(FP+F)/[σ]b t24422.92需要的螺栓总截面积A m mm2Aa和Ap大者24422.92选用螺栓直径D mm选取42.00
选用螺栓的小径D小mm选取31.35
选用螺栓数量n个选取36.00
实际选用螺栓总截面积A b mm2 3.14*D小2*n/427788.65螺栓设计载荷W N(Am+A b)*[б]b/26395916.90操作情况
螺栓中心圆直径D b mm结构给定尺寸1410.00法兰外直径D O mm结构给定尺寸1490.00法兰颈部与法兰背面交点处
圆直径
D O mm结构给定尺寸1305.00法兰颈部大端有效厚度δ1mm(D0-D i)/252.50
螺栓中心至法兰颈部与法兰背面交点的径向距离L A mm(D b-D0)/252.50
法兰中心至F D作用位置处的径向距离L D mm L A+0.5δ178.75
法兰中心至F G作用位置处的径向距离L G mm(D b-D G)/274.80
法兰中心至F T作用位置处的
径向距离
L T mm(L A+δ1+L G)/289.90法兰颈部小端有效厚度δ0mm结构给定尺寸30.00
作用于法兰内径截面上的流体压力引起的轴向力F D N0.785D
i
2
P C3843360.00
窄面法兰垫片压紧力F G N F G=F P791107.12流体总轴向压力与流体压力
之差
F T N F-F D396653.37力矩F D L D N.mm302664600.00
力矩F G L G N.mm59173742.80力矩F T L T N.mm35658870.11法兰操作力矩M P N.mm F D L D+F G L G+F T L T397497212.90预紧螺栓情况
窄面法兰垫片压紧力F G N F G=W6395916.90法兰预紧力矩M a N.mm F G L G478405935.91计算用值M a"N.mm M a[σ]f t/[σ]f411429104.88法兰设计力矩M o N.mm取MP和Ma"大者411429104.88形状常数
法兰颈高度h mm结构尺寸(h>1.5δ1)80.00
h o SQRT(D iδo)189.74
h/h o h/h o0.42
系数K D o/D i 1.24
系数δ1/δoδ1/δo 1.75 LOG(K)LOG(K)LOG(K)0.09
系数T自动计算 1.82
系数Z自动计算 4.69
系数Y自动计算9.09
系数U自动计算9.99
系数F1查图9-3,Gb150-19980.85
系数V1查图9-4,GB150-19980.25
系数f查图9-7,GB150-1998 1.17
参数e F1/h o0.00448
参数d1Uh oδo2/V16826555.59法兰有效厚度δf假设120.00
系数ψδf e+1 1.5376
系数β4*δf e/3+1 1.7168
系数γψ/T0.8439
参数ηδf3/d10.2531
参数λγ+η 1.0971应力评定
许用值 1.5[σ]f t193.50圆筒材料选取16MnR 设计温度下圆筒许用应力[σ]n t Mpa查表147.00许用值 2.5[σ]n t367.50
[σ]t Mpa 取1.5[σ]f t;2.5〔σ〕t f
两值小者
193.50
轴向应力σH Mpa fM o/λδ12D i132.66
要求σH<[σ]t合格许用值[σ]f t Mpa查Gb150-1998表4-5129.00径向应力σrMpaβM o/λδf2D i37.26
要求σr<[σ]f t合格切向应力σtMpa YM o/δf2D i-Zσr41.73
要求σt<[σ]f t合格
要求0.5(σH+σr)<
[σ]f t
84.96
合格
要求0.5(σH+σt)<[σ]
f
t87.20
合格。