螺杆的设计组合计算共58页文档
螺栓计算书
项目名称_____________构件编号_____________ 设 计_____________校 对_____________审核_____________ 计算时间 2014 年 12 月 2 日（星期二）22:20
一、设计资料
V
受力类型为: 受弯矩以及竖向剪力 荷载数据: 弯矩 M(kN· m): 368.00 竖向剪力 V(kN): 109.00 螺栓排列——等行距排列: 行数: 9, 行距 D: 120.00 mm 列数: 3, 列距: 160.00 mm
M
二、单个螺栓的参数计算
所选螺栓的参数: 采用规范: 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 类型及等级: 高强螺栓摩擦型连接 10.9 级 摩擦面处理方式: 喷砂（丸） 摩擦面抗滑移系数 : 0.500 螺栓直径 d: 20 mm 传力摩擦面数目 nf: 2 连接板钢号: Q345 根据《ຫໍສະໝຸດ Baidu范》7.2.4, 强度折减系数为: l1 960 = 1.1 - 150d = 1.1 - 150 × 21 = 0.80 0 一个高强螺栓摩擦型连接的抗拉承载力设计值 : Nb t = × 0.8P = 0.80 × 0.8 × 155.00 = 98.61kN 一个高强螺栓摩擦型连接的抗剪承载力设计值 : Nb v = × 0.9nf P = 0.80 × 0.9 × 2 × 0.50 × 155.00 = 110.94kN
螺杆设计组合计算
捏合盘错列角对混合的影响
捏合盘厚度对混合的影响
啮合同向双螺杆元件的设计
混合元件
啮合同向双螺杆元件的设计
混合元件
啮合同向双螺杆元件的组合设计
加料段：大导程、正向输送元件 压缩段：分段改变导程或渐变改变导程
啮合同向双螺杆元件的组合设计
熔融塑化段：可设置捏合盘、反向螺纹元件、反向 大导程元件。
程度以及螺杆的旋转方向有关。
正位移输送：所谓正位移输送就是移动的外部表面置换了系统中的部分液
体。如注射机中的柱塞-机筒结构和齿轮泵。从理论上说，正位移输送与被 输送介质的流变特性无关，即介质的摩擦性质和粘性对输送特性没有影响。
非啮合双螺杆挤出机的输送机理：非啮合双螺杆挤出机因两根螺杆不能形成
封闭的或半封闭的腔室，无正位移输送条件，故其物料不是靠正位移输送。 其输送机理类似于单螺杆挤出机，物料对金属的摩擦系数和粘性力是控制挤 出机输送量的主要因素，摩擦是主要的推动力。
平行和锥形双螺杆挤出机：按两螺杆轴线的平行与否可将双螺杆分为平行
双螺杆或锥形双螺杆挤出机。锥形双螺杆，其螺纹分布在锥面上，两螺 杆轴线成一交角，一般为异向旋转。
双螺杆挤出机的输送机理
输送机理：对于挤出机来说，是指物料本质上靠什么原理和以何种方式由
加料段向末端输送。
双螺杆挤出机的输送机理较为复杂，与其啮合与否、纵横向开放与否和开放
螺杆和螺母设计计算
1螺杆和螺母的设计计算(F=58KN,H=250mm )
1.1螺旋副的计算
1.1.1螺杆螺纹类型的选择
螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。
梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30º，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。故选梯形螺纹。
1.1.2选取螺杆材料
螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。选45钢。
1.1.3计算
根据国家规定ϕ=1.2~2.5，取ϕ=1.4（梯形螺纹）；螺纹牙的工作高度h=0.5P ；查教材表2-4-9，[p ]取21Mp a
故，d 2≥[]p h FP ϕπ = []
p P FP πϕ5.0 =6310214.114.35.01058⨯⨯⨯⨯⨯≈35.45mm 查机械制图附表2-3，d 取40m m ，mm 5.362取d ，P=7mm
螺母高度
mm d H 63.4945.354.12'=⨯==ϕ，'H 取50mm
螺母的螺纹工作圈数
14.77
50'===P H z ，所以z 取7圈 螺纹牙的工作高度
3.5mm 70.5=0.5P =h =⨯
根据教材（2-4-36）的校核式[]p hz
d F p ≤=2π []p MPa hz d F p ≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--66.207
105.3105.3614.31058333
2π ，满足条件
1.1.4自锁验算
自锁条件是≤λρv ，式中：λ为螺纹升角；ρϖ为螺旋⎬副当量摩擦角，ρv =arcta n v f ，当螺旋副材料为钢对青铜时取v f =0.09（为保证自锁，螺纹升角至少要比当量摩擦角小1°~1.5°）
螺栓设计计算公式(大全)
计百度文库公式如下
下面图示
受轴向载荷－铰制孔螺栓连接设计计算结果 横向载荷 FA = 30 kN 受挤压高度 δ = 10 mm 受剪面个数 m = 1 螺栓机械性能等级 = 8.8 螺栓屈服强度 σs = 640 MPa 挤压安全系数 Ss1 = 1.25 抗剪安全系数 Ss2 = 3 螺栓许用压应力 [σ] = 512.00 MPa 螺栓许用切应力 [τ] = 213.33 MPa 应选用的螺栓： 螺栓公称尺寸 = M16 螺栓受剪直径 d1 = 16 mm
螺杆设计
L
e
R1
R2
h3
h1
ΕΒιβλιοθήκη Baidu
S
80
20
L1
L2
L3
8
1
2
4
13.77
3
80
17°39’
480
480
640
工程图绘制
螺杆挤出机的螺杆设计
一、主要参数
1．螺杆直径（D）=80mm
2．螺杆的分段设计选择短区渐变，因此确定三段长度百分比为：
进料段30%（480mm），压缩段30%（480mm），计量段40%（640mm）
3．螺杆长径比(L／D)螺杆长径比选择20，所以计算出螺杆的长度为1600mm
4．螺纹断面形状和尺寸
选择矩形断面：螺纹棱面宽度e=0.1D=8mmR1=0.5R2=1mm R2=0.5h3=2mm
5．螺距、螺旋升角和螺杆深度
螺距S=D=80mm，量段深度h3=0.05D=4mm
6．压缩比，螺杆深度h1
选择压缩比ε=3mm h1=0.5[D- ]=0.5*（80- ）=13.77mm
求得的参数列表
D
螺栓设计和计算
Q
=0.2
min 1.25
d(mm) 16
联接接合面材料的许用挤压应力
抗拉强度极限
屈服极限
硬度
图：受轴向载荷的螺栓组联接
螺栓设计计算公式
M=Ve
Nv Nt 1 Nb Nb v t
2
2
( 3 59)
Nv N
b c
( 3 60)
高强度螺栓连接计算
高强度螺栓的工作性能及单栓承载力 按受力特征的不同高强度螺栓分为两类：
摩擦型高强度螺栓—通过板件间摩擦力传递内力， 破坏准则为克服摩擦力；
2 x y i i 1 2 i i 1 n n
N
2 1Tx
N
1Ty
N1 F
2
N
b min
普通螺栓的抗拉连接
破坏形式为栓杆被拉断
单个普通螺栓的抗拉承载力设计值
N tb Ae f t b
d e2
4
ftb
3 48
式中：Ae--螺栓的有效截面面积； de--螺栓的有效直径； ftb--螺栓的抗拉强度设计值。
尽管当Nt≤P时，栓杆的预拉力变化不大，但由 于μ随Nt的增大而减小，且随Nt的增大板件间的挤 压力减小，故连接的抗剪能力下降。规范规定在V 和N共同作用下应满足下式：
Nt N
b t
Nv N
b v
1
( 3 75)
N t、N v 外力作用下每个螺栓承 担的拉力和剪力设计值 ； N tb、N vb 单个高强度螺栓的抗拉 和抗剪承载力设计值。
螺杆设计组合计算共60页
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
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41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
螺杆传动计算
ca
( 4F )2 3( Mc )2
d32
0.2d33
бca= 111.98
Mpa
pass
6
螺母强度 计算
牙根宽 b=0.65P 15.6
mm
牙型高 H=0.5P 12
mm
许用剪应 力
(30~40)
F D4bn
г= 35
Mpa
г= 15.68
Mpa
pass
表12-14 表12-14
许用弯曲 应力
表12-14
140 mm
128 mm 114 mm 142 mm 116 mm 24
Tr140x4 8(P24)6g
d= 150
mm
d2= 138
mm
d3= 124
mm
D4= 152
mm
பைடு நூலகம்
D1= 126
mm
p= 24
Tr150 x48(P 24)-
4
自锁性验 算
导程
螺纹升角
5
螺杆强度 计算
P= 48
F Pp
螺旋副许
用压强 20
Pp
Pp=
Ψ = 1.7
d2= 137
mm
可选梯形 螺纹
d= 140
mm
中等精度
d2= 128
mm
d3= 114
螺杆和螺母设计计算
螺杆和螺母设计计算
螺杆和螺母是机械设计中常用的连接件。它们通过螺旋方式将两个零
部件连接在一起，并可以通过旋转来加强连接力。在设计计算过程中，需
要考虑到螺杆和螺母的尺寸、材质、强度等因素。本文将详细介绍螺杆和
螺母设计计算的相关知识。
螺杆的设计计算主要包括以下几个方面：螺杆的尺寸计算、螺杆的材
质选择、螺杆的强度计算和螺杆的连接方式选择。
首先是螺杆的尺寸计算。螺杆的尺寸包括螺距、螺旋角、导程等参数。螺距是指螺杆上两个相邻螺纹之间的距离，螺旋角是指螺纹与螺杆轴线之
间的夹角，导程是指螺旋线上两个相邻螺纹之间的投影距离。这些尺寸的
计算需要根据螺杆的实际使用需求进行确定，一般可参考相关标准或使用
专业设计软件进行计算。
螺杆的材质选择是根据其使用环境和要求来确定的。一般情况下，螺
杆需要具备一定的强度和耐腐蚀性能。常用的螺杆材料有碳钢、不锈钢、
合金钢等。根据具体的工作环境和使用要求，选择适合的材料可以确保螺
杆的工作性能和寿命。
螺杆的强度计算是设计过程中重要的一步。强度计算主要包括静强度
和疲劳强度两方面。静强度是指螺杆在受到静力载荷作用时的抗拉强度和
扭矩承载能力。疲劳强度是指螺杆在受到循环载荷作用时的抗疲劳性能。
强度计算可根据弹性力学和材料力学原理进行，通过计算螺杆的受力情况
和应力分布，确定其强度指标是否满足设计要求。
螺杆的连接方式选择是根据需要连接的零部件类型和连接要求来确定的。常见的螺杆连接方式有内螺纹连接、外螺纹连接、平头螺栓连接等。
每种连接方式都有其适用的场合和特点，根据实际需求选择合适的连接方
螺杆组合PPT精选文档
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5.6 混合段的螺杆构型
▪ 啮合同向双螺杆挤出机的混合功能最重要,因而混合段 的螺杆构型设计具有非常重要的意义
▪ 啮合同向双螺杆挤出过程的熔融阶段也就是混合开始 的阶段
90°/5/56 90°/5/56
研究的控制体中的固体颗粒的个数
▪ 4.———固体颗粒的初始温度 ▪ 5.———螺杆温度 ▪ 6.———机筒的拖曳速度(与螺杆速度有相同的意义) 沿螺槽
方向的分量
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5.5排气区和用于熔体输送的螺杆局部构型
▪ 1.上游的螺杆上应设置密封元件,将熔体密封,以建立 起高压;在排气区,即与排气口对着的螺杆区段,应使 物料在螺槽中充满度较低,并与大气或真空泵相通， （可采用多头小导程螺纹元件 ）
9
4.3 捏合段的设计原则
▪ 1.凹槽内物料承受的平均剪切速率 减小螺棱间隙及增大螺纹头数都可提高平均剪切速率, 亦即 可增强单块捏合块的混炼能力。 2.捏合块间的错列角 是决定捏合段工作性能的一个关键参数 3.注意捏合段的压力须与和它相连的正、反向螺纹段中的压 力相匹配；各自的轴向流量和轴向压力梯度的关系曲线
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五、啮合同向双螺杆挤出过程不同功能段的螺 杆构型
螺栓组联接的设计计算(精)
23793018Nmm
23793Nm
铰制孔螺栓 T 23793Nm 普通螺栓 F 2168Nm
11倍
四、受轴向载荷的紧螺栓组联接
汽缸， p=1MPa， D=250mm， D0=350mm，缸 体、缸盖材料为钢，凸缘厚均为25mm，设计此联接。
1）选 z=12，5.6级
2）受力分析
预紧力为F0
碳钢 合金
钢
M6~ M16 12.5~8.
5
10~6.8
M16~ M30 8.5
6.8
1.2~1.5
M30~ M60 8.5~ 12.5
6.8~10
铰制孔用 螺 栓联接
钢：Sτ=2.5，Sp=1.25 铸铁：Sp=2.0~2.5
钢：Sτ=3.5~5，Sp=1.5 铸铁：Sp=2.5~3.0
二、受横向载荷的紧螺栓组联接
受横向工作载荷 铰制孔螺栓
紧螺栓联接
普通螺栓 受转矩
铰制孔螺栓
受轴向工作载荷 普通螺栓 受翻转力矩 普通螺栓
思路：哪个螺栓受力最大？ 该螺栓的受力是多少？ 保证该螺栓安全
三个假设 螺栓组中，螺栓的材料、尺寸和预紧力均相同； 接合面形心和螺栓对称中心重合； 受载后接合面仍保持为平面。
一、受轴向载荷的松螺栓联接
强度计算
F
拉扭组合
F
螺栓设计计算公式
N
b t
0.8 P
V
1 2 3 4
V
N1 N2 y1 N3 N4 y2 中 和 轴 N作用下 V作用下
N M
N M=N·e
M作用下
2、采用高强度螺栓承压型连接时 单个螺栓所受的剪力：
N v1
单个螺栓所受的最大拉力： N t 1
螺栓的强度计算公式：
N v1 Nb v N t1 Nb t
（5）栓杆弯曲破坏 螺栓杆过长；栓杆长度不应大于5d
N/2
N
N/2
抗剪螺栓的单栓承载力设计值
抗剪承载力：
承压承载力：
N vb nv
b c
d 2
4
f vb
b c
( 3 32)
N dt f
(3 33)
b 单栓抗剪承载力： N min min N vb，N cb
(3 34)
2 x y i i 1 2 i i 1 n n
N
2 1Tx
N
1Ty
N1 F
2
N
b min
普通螺栓的抗拉连接
破坏形式为栓杆被拉断
单个普通螺栓的抗拉承载力设计值
N tb Ae f t b
d e2
4
ftb
3 48
螺栓设计计算书
M16M20M22M24M27M3010.9
100155190225290355
验算：
二号节点计算书螺栓性能等级
剪力先取Fx与Fy的合力，再与
Fz的合力
Nvb=0. 9nf μP =0.9*1*0.4*225=81KN
螺栓数n=V(剪力合力）/Nvb=375/81<5, 实际取双排N=3连接板 断面积A=V(剪力合力）/fv=375/12.5(Q345B)=30c㎡连接板板厚t=A/400=3000/250=12，实际板厚t=25图为剪力合力最大的一组
单个高强度螺栓抗剪设计值
受剪承载力:Nvb=0. 9nf μP
高强螺栓设计予拉值（P） KN
螺栓的公称直径（MM)