欧阳史创编 2021..02.10
螺纹的连接
强度设计规范
时间:2021.02.10 创作:欧阳史 已知条件:M20X1.5 d1=18.376 d2=19.026 螺纹各圈牙的受力不均匀系数:Kz=0.6 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:??? 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:
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3: 螺纹面抗挤压校验(σp) 故其抗挤压强度足够。 4: 螺纹抗拉强度效验(σ)
dc 螺纹计算直径: dc=( d+d1-H/6)/2=(20+18.376-1.3/6)/2=19.08mm 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 为
MPa。 由式(10-12)得螺纹的小径
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查表10-1,取M16螺栓(小径=13.835mm)。按照表10-7可知所取安全系数S=3是正确的。
为保证容器结合面密封可靠,允许的螺栓间距l( p≤1.6MPa时,l≤7d; p=(1.6~10)MPa时,l≤4.5d; p=(10~30)MPa时,l≤(4~3)d。 这里d为螺栓公称直径。 )为: (4) 决定螺栓分布圆直径
螺栓置于凸缘中部。从图10-9可以决定螺栓分布圆直径为
=d+2e+2×10=160+2[16+(3~6)]+2×10=218~
224 mm 取=220mm 螺栓间距 l 为
当 p≤1.6MPa时,l≤7d=7×16=112 mm,所以选取的和
z合宜。 注
在本例题中,求螺纹直径时要用到许用应力[],而[]又与螺纹直径有关,所以常需采用试算法。这种方法在其他零件设计计算中还要经常用到。
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