螺栓作为紧固件在任意场合下,该如何选用具体规格及大小:排列方式如何确定。
楼主的问题,是机械上一个很常见、较简单的方法;一般的机械设计,都是采用经验法来确定的,即“按照以前的做法”来确定,没有具体的计算和验算过程。
下面给楼主一些螺纹联接设计的简单介绍。
首先,选螺纹。联接、紧固所用的螺纹基本上是圆柱单线右旋三角螺纹。
其他特殊要求的,在此不介绍了。
第二,螺栓联接的类型与防松。
1主要类型有:普通螺栓联接、配合螺栓联接。
2防松装置。
在静载荷下,一般联接螺纹都能满足自锁条件,加上螺母和螺栓头部支撑面的摩擦力矩,螺旋副不会松脱,但是在变孙中载荷、冲击和振动的作用下,很可能松脱。
常用防送装置和方法有:采用对顶螺母,弹簧垫圈,锁紧垫圈;采用非金属则仔山嵌件锁紧螺母,扣紧螺母,自索螺母;采用止动垫圈,采用头部带孔螺栓与串联钢丝;采用铆、焊、粘等永久防松法。
3螺栓组结构设计要点
(1)布置方案:尽量采用对称的布置方案,使受力分析简化、加工制造方便。
(2)材料和尺寸:同一螺栓组中各螺栓尽量采用完全相同的材料及热处理方法、相同的尺寸规格,使受力分析简化,备件简化,装配方便。
(3)间距和扳手空间:一般间距t0≥(5~10)d,(d为螺栓直径),有紧密要求时,t0≤(25~5)d;压力容器的螺栓间距一般由经验值推荐值(由于不方便,表格在这里不提供了~)按工作压力和螺栓直径来确定,扳手空间要求要求间距、边距足够大,具体数据可以查有关设计手册。
[以下方法确定螺栓的直径]
4螺纹联接的预紧:
绝大多数的螺纹联接要在工作(受载)前拧紧,以提高联接的可靠性和防松能力,也是为了提高螺栓的疲劳强度。重要的联接预紧力和拧紧力的大小应能控制。
(由于此处有较多公式,不便上传,简单介绍)
5螺栓组联接的受力分析:(略)
6初定螺栓直径:
选安全系数S、Sτ、Sp:可在机械设计手册上查出不同载荷性质、受力条件、松紧联接条件下的安全系数S。
许用拉应力[σ]、许用剪切应力[τ]、许用挤压应力[σp]:
[σ]=σs/S
[τ]=σs/Sτ
[σp]=σs/Sp
σs为螺栓的屈服极限,可在“螺栓、螺钉、螺柱性能等级及推荐材料”的标准(机械手册)中查的。
则直径d可在以下公式中求的:
(1)τ=[4F/(πddm)]≤[τ]
σp=[F/(hd)]≤[σp]
F、m——螺栓联接中的一个螺栓的m个剪切面承受的工作剪力F。
d——螺栓直径
(2)σ=[4F/(πdd)]≤[σ]
F——螺栓所受的轴戚没向力
d——螺栓直径。
由以上三个公式(三个公式不一定同时存在,视条件)可确定螺栓直径的最小值d,而且这个d也只是螺栓的小径的最小值,再根据手册查出螺栓的公称直径。
7螺栓的疲劳强度校核:(略)
螺纹是机械设备中常见的几何特征之一, 较为普遍的是采用高精度数控车床进行制造,在数控车床上可以车削米制、英寸制、模数和径节制四种标准螺纹。切削螺纹时主轴每转一转刀具应均匀地移动一个特定的距离。
紧固件螺纹车削工艺的技术要点:
一、螺纹的尺寸分析
数控车床对紧固件车削螺纹需要数值,尺寸计算分析主要包括以下两个方面:
(1)工件坯料的直径瞎碧
考虑螺纹牙型的膨胀量,车削螺纹前工件直径一般根据材料变形的大小来选取。
(2)螺纹车削进刀量
螺纹车削进刀量可以参考螺纹底径,即螺纹刀最终进刀位置。螺纹车削的进刀量应不断减少,哗肆具体进刀量根据刀具及材料进行选择。
二、螺纹的车削工艺
车削螺纹有三种方法,即直进法、左右切削法和斜向切削法。
(1)直进法
用中滑板进刀,两刀刃和刀尖同时切削。优点是车出的牙型清晰牙形误差小,缺点是车刀受力大、散热差、排屑难、刀尖易磨损。适用于螺距小的螺纹,以及高精度螺纹的精密车削。
(2)左右切削法
左右切削法的特点是使车刀只有一个刀刃参加切削,在每次切深进刀的同时,用小刀架向左、向右移动一小段距离。这样重复切削数次,仍采用直进法以保证牙形正确、牙根清晰。此法适用于螺距较大的螺纹。
(3)斜向切削法
将小刀架扳转一角度,使车刀沿平行于所车螺纹右侧方向进刀,只有一个刀刃切削。此法切削受力小,散热和排屑条件较好,切削用量大效率较高。但不易车出清晰的牙形,牙形误差较大。一般适用于较大螺距螺纹的粗车。
三、影响螺纹精度的因素
(1)工件原料的影响
原料含杂质越多、越不均匀会使螺纹刀具不正常磨损越大,导致螺纹精度越差。另外工件越大需要去除的余量也就越多,特别是纵横比很大的工件,纵向走刀行程过大就乱神轿会导致螺纹刀具过度磨损,影响工件的精度。
(2)机床设备的影响
机床设备的刚度不够、刀具精度不够、传动件的故障等均会导致振动剧烈,使螺纹刀具产生不正常磨损,使工件螺纹导致精度误差。
(3)人为因素的影响
工件轴线不平行、切削压力过大或不均匀、没有做好润滑及切削油过滤不当或切屑处理不当时,可能会造成切削精度问题。
四、螺纹切削油的性能要求
螺纹切削油是金属切削工艺必须采用的一种介质,在车削过程中主要起到润滑、冷却、清洗等作用。
(1)提高工艺精度
含有硫化极压抗磨添加剂成分,可以有效的保护刀具,提高工艺精度。
(2)符合工艺需求
在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试,以满足各种切削工艺需求。
(3)环保性能优异
专用螺纹切削油与菜籽油、机械油、再生油相比,具有良好的稳定性,不会对设备、人体、环境产生危害。
1、选择质量可靠、符合国家标准的紧固件,如高强度螺栓、螺母、垫圈等。
2、一般应在支架的中心线上,败让裤且应尽量避免在板材的薄弱处进行安装。
3、根据板材的厚度、材质和设计察简要求确定,一般应在100~150mm范围内。