螺杆设计组合计算共58页文档
螺杆设计
4.主要技术参数的设计:①螺杆直径:原螺杆直径是150mm,最大生产PE料为9770克,要生产出18000克PE料,螺杆直径(ф)为:ф2:1502=18000:9770ф2=41453ф=203.6(mm)取整后为205mm.②注射压力原螺杆直径为205mm后,注射压力(F)为:F=1640x(1502/2502)=878kgf/cm2该参数达到生产地台板的要求.5.设计限制:( 1 )由于注射座油缸长度的限制,螺杆料筒只能加长 2 0 0 mm 普通螺杆的长径比为 1 6 —2 0 ，原螺杆的长径比为 1 7 ． 8 5 ，现在增大了螺杆的直径，螺杆长度不能相应增长，按原来的长径比17.85计算，要增长 9 8 1 mm，现只能增长 2 00 mm，因此新螺杆的长径比减少了，只达到 1 4 ，会影响到螺杆的塑化效果。
( 2 )由于塑化液压马达的限制，螺杆尾部直径不能大于 1 3 0 mm由于使用原来的塑化马达，不能改变油马达的轴孔尺寸，螺杆尾部直径不能大于1 30 m m，所以螺杆强度大大地削弱了，螺杆很容易被扭断。
( 3 )由于注射座安装料筒的孔径的限制,料筒尾部直径不能大于 3 0 0 mm 由于使用原来的注射座，不能改变注射座的安装孔,料筒的尾部直径不能大于 3 00 mm，因此螺杆的危险断面直径只有 3 1 5 m m，螺杆壁厚只有 5 5 m m，注射时容易破裂。
6. 螺杆各段参数的设计①长径比和分段原螺杆设计参数为：直径150 ，螺杆总长3738 ，螺纹长度为2678 ，长径比为17.85，新螺杆设计参数为：直径 205 ，因受注射座油缸长度的限制，螺杆只加长 2 0 0 mm，所以螺杆总长3938，螺纹长度为2878，长径比为 1 4 。
我公司主要生产的原料为 P E、 P P 、 A B S，为能都生产以上材料，决定采用通用型螺杆，通用型螺杆设计分段为：加料段为 4 5—5 0 ％，压缩段为 2 0 3 0 ％，均化段为 2 0—3 0 ％。
螺栓连接结构与计算
（2）螺栓的排列 1）并列—简单、整齐、紧凑所用连接板尺寸小，但构 件截面削弱大。 2）错列—排列不紧凑，所用连接板尺寸大，但构件截 面削弱小。
端距 中距 中距 边距 边距
A 并列
B 错列
4
（3）螺栓排列的要求
1）受力要求:
垂直受力方向：为了防止螺栓应力集中相互影响、 截面削弱过多而降低承载力，螺栓的边距和端距不能 太小； 顺力作用方向：为了防止板件被拉断或剪坏， 端距不能太小； 对于受压构件：为防止连接板件发生鼓曲，中 距不能太大。
螺栓连接构造与计算
装配培训教材
张明录
目录
一 二 三
普通螺栓连接构造与计算 普通螺栓抗剪连接 普通螺栓抗拉连接 高强度螺栓连接构造与计算 高强度螺栓抗剪连接 高强度螺栓抗拉连接
四 五
六
一.普通螺栓连接构造与计算
1.普通螺栓的种类和构造要求 （1）普通螺栓种类
按其加工的精细程度和强度分为:A、B、C三个级别。
2）承受静载的可拆卸结构连接；
3）临时固定构件的安装连接。
7
二.螺栓连接的受力形式
A 只受剪力 F
B 只受拉力
C 剪力和拉力 共同作用 F
N
N
8
三.普通螺栓抗剪连接 1.工作性能和破坏形式 (1)工作性能 N N
对图示螺栓连接做抗剪试验,即 N/2 可得到板件上a、b两点相对位移 N/2 δ和作用力N的关系曲线,该曲线 清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四 N 个阶段,即： 1)摩擦传力的弹性阶段(0~1段)
d n de dm d
26
(2）螺栓垂直连接件的刚度对螺栓抗拉承载力的影响
1）螺栓受拉时，一般是通
过与螺杆垂直的板件传递， 即螺杆并非轴心受拉，当连 接板件发生变形时，螺栓有 被撬开的趋势（杠杆作用）， 使螺杆中的拉力增加（撬力 Q）并产生弯曲现象。连接 件刚度越小撬力越大。试验 证明影响撬力的因素较多， 其大小难以确定，规范采取 简化计算的方法，取 ftb=0.8f（f—螺栓钢材的抗 拉强度设计值）来考虑其影 响。
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14.7750'===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 hzd F p ≤=2π []p MPa hz d F p ≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--66.207105.3105.3614.310583332π ，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°）λ=arcta n (nP / πd 2)=arcta n （1⨯7/3.14⨯36.5）≈3.5°ρv =arcta n 0.09≈5.14°故，λ=3.5°<ρv -1°，所以满足自锁条件1.2螺杆的计算1.2.1螺杆强度螺旋千斤顶工作时，螺杆受轴向压力F 和转矩T 的作用，应根据第四强度理论对其强度进行校核。
对拉螺杆计算
设 计 计 算本计算书主要内容：荷载计算、水平桁架杆件强度及稳定性验算、焊缝验算、竖向框架稳定性验算、杆件强度及稳定性验算、附着支承结构构件强度及稳定性验算、防坠器吊杆强度验算。
本计算书根据建设部[2000]230号《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》及《钢结构设计规范》（GBJ17）公式计算。
一、荷载计算：以一个单元架体为计算对象，分别按使用工况、升降工况及坠落工况计算荷载，单元跨度7.2m ，高14.7m ，立杆横距0.8m ，立杆纵距1.6m ，静恒载G=42KN 。
(包括钢管、扣件、竹笆、围网及固定在架体的设施)。
施工荷载：使用工况Q 使k = 2KN / ㎡×7.2m ×0.8m ×3步 = 35KN （规定第九条）升降工况、坠落工况Q 升K = 0.5KN / ㎡×7.2m ×0.8m ×3步= 8.64KN （规定第九条） 荷载效应组合S=K ογ（G γS GK ＋Q γS QK ）使用工况K=1.3升降工况、坠落工况K=2ογ 重要系数取0.9G γ 取1.2Q γ 取1.4S 使=1.3×0.9×（1.2×42＋1.4×35）= 116.3KN S 升=S 坠=2×0.9×（1.2×42＋1.4×8.64）= 112.493KN 二、 水平桁架杆件验算： （荷载按S 使）1、桁架杆件的内力桁架为内外二档共8个节点、节点荷载F =8使S =83.116=14.5KN 计算简图如下：A A'BB'FF RA=2FRB=2F根据节点平衡原理计算杆件内力如下表：（计算过程省略）2、杆件强度验算：组成桁架杆件的材料为Φ48×3.5钢管，力学性能如下： 截面积A=4.89㎝2=489㎜2惯性矩I=12.19㎝4=121900㎜4抵抗矩W=5.08㎝3=5080㎜3迥转半径i=1.58㎝=15.8㎜抗拉、压、弯曲强度设计值205N / ㎜2抗剪强度设计值125N / ㎜2杆2受拉力最大为2F ，简图如下：A—A截面积489㎜2B—B截面积（36－18）×10×2=360㎜2B—B截面验算：2σ =AF2=360105.1423⨯⨯=80.56N / ㎜2< 180N / ㎜2B—B截面为铸钢件牌号ZG230—450，强度设计值180N / ㎜23、杆2钢管与接头焊缝验算：焊缝高度3.5㎜，长度πD=3.14×48=150㎜验算：1505.37.02⨯⨯F=78.9N / ㎜2＜160N / ㎜2强度满足要求。
螺栓设计计算公式
( 3 78)
N 1Ty
T r1
2 2 x y i i i 1 i 1 n n
T x1
2 2 x y i i i 1 i 1 n n
( 3 79)
由此可得螺栓1的强度验算公式为:
摩擦型连接：
承压型连接：
N
N
2 1Tx
N 1Ty N 1F
N 1Ty N 1F
i 1
( 3 86)
四、高强度螺栓群在拉力和剪力共同作用下的连接计算
V V
1 2 3 4
N
N
V作用下 N作用下
单个螺栓所受的剪力：
V Nv n
单个螺栓所受的拉力：
N Nt n
所以：
Ⅰ、对于高强度螺栓摩擦型连接应满足：
Nt N
b t
Nv N
b v
1
Ⅱ、对于高强度螺栓承压型连接应满足：
b v
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
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：
螺栓设计和计算
式中：
-1tc
——螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限，MPa ，
-1tc
值见表
——试件的材料特性，即循环应力中平均应力的折算系数，对于碳素钢， =0.1—0.2，对于合金钢， =0.2—0.3；
——拉压疲劳强度综合影响系数，如忽略加工方法的影响，则 Kσ=kσ/ σ，Kσ 此处 为有效应力集中系数，见表 S ——安全系数。
或
（5-24）
图:受横向载荷的螺栓组联接 式中： f——接合面间的摩擦系数，见下表； i——接合面数（图中，i=2）；
Ks——防滑系数，Ks=1.1～1.3。 由式（5-24）求得预紧力 Qp，然后按式（5-14）校核螺栓的强度。
联接接合面间的摩擦系数 被联接件 钢或铸铁零件 接合面的表面状态 干燥的加工表面 摩擦系数 f 0．10-0.16 0．06-0．10 0．30-0．35 0．35-0．40 0．45-0．55 0．40-0．45
图 1 凸台与沉头座的应用 的应用
图 2 斜面垫圈
2. 螺栓组联接的受力分析 1)．受横向载荷的螺栓组联接 2)．受转矩的螺栓组联接 3).受轴向载荷的螺栓组联接 4)．受倾覆力矩的螺栓组联接 进行螺栓组联接受力分析的目的是，根据联接的结构和受载情况，求出受力最大的 螺栓及其所受的力，以便进行螺栓联接的强度计算。 为了简化计算，在分析螺栓组联接的受力时，假设所有螺栓的材料，直径，长度和 预紧力均相同；螺栓组的对称中心与联接接合面的形心重合；受载后联接接合面仍保持为平 面。下面针对几种典型的受载情况，分别加以讨论。 1)受横向载荷的螺栓组联接 图所示为一由四个螺栓组成的受横向载荷的螺栓组联接。横向载荷的作用线与螺栓轴线垂 直，并通过螺栓组的对称中心。当采用螺栓杆与孔壁间留有间隙的普通螺栓联接时（图 a）。 靠联接预紧后在接合面间产生的摩擦力来抵抗横向载荷； 当采用铰制孔用螺栓联接时 （图 b） ， 靠螺栓杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷。 虽然两者的传力方式不同， 但计算时可近似地认为，
螺杆设计组合计算共60页
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
螺杆设计组合计算
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 法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
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
螺杆设计组合计算
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。
共混物的相态结构
螺杆元件置于熔 体输送段时在线 取样处共混物试 样的扫描电镜照 片
螺杆元件置于熔 体输送段时机头 末端共混物试样 的扫描电镜照片
N D D N
i n i
i
Dw
N i Di
2
N i Di
4 N D i i Dv 3 N i Di
Dw PDI Dn
P xx yx zx ( ) 0 x x y z P xy yy zy ( ) 0 y x y z P xz yz zz 0 ( ) z x y z
8--NI-MPE
停留时间分布
SE20
KB60
KB90
KB120
S
TME
FTX
NI-MPE
累积停留时间分布
回流量
螺杆 构型 回流 量 螺杆 构型 1 0.03 2 5 2 0.62 8 6 3 0.12 1 7 4 1.68 3 8
回流 量
0.52 3
0.25 2
0.06 4
0.33 8
1--SE20 5—S
啮合异向双螺杆元件的设计
止水螺杆工程量计算书
穿墙螺杆工程量计算书一、螺杆构造及布置形式本工程地下室为人防工程，防水要求等级为一级，在墙体施工过程中所用的穿墙螺杆必须有严格的质量要求，并且螺杆构造在满足施工要求的情况下以最小长度下料，螺杆布置形式必须满足受力要求。
螺杆采用直径为14的对拉螺丝，根据墙体尺寸中间布置三道止水环，外侧止水环处各安放一块50x50x20木块，墙体拆除模板后，剔除木块，切除螺丝外露部分，然后用高于墙体混凝土标号的水泥砂浆补齐坑槽。
结合本工程具体情况，螺杆的构造及布置形式如下图：1-1 螺杆的构造形式1-2螺杆平面布置图二、螺杆的工程量计算1、地下室负二层外墙本工程地下室外墙厚度为400mm，墙体高度4200mm，外墙周长1166米。
根据螺杆的布置形式，墙体下半部分布置螺杆6根间距400mm，紧固端配置双卡双螺母；上半部分4根间距500mm，紧固端配置单卡单螺母；螺杆沿墙体横向间距450mm。
螺杆长度=L(墙体厚度)+2x（模板厚度+木方厚度+钢管直径+外露长度），其中外露长度包括山型卡螺帽及螺杆外伸长。
L外墙=400+2x（15+100+50+85）=900mm螺杆用量N1=1166÷0.45x10=25912山型卡用量=螺母用量=N2=25912×0.6×4+25912×0.4×2=82919个2、地下室负二层内墙（非人防区域）非人防区域内墙经计算长3600米，墙体厚度0.2米，墙体高度4.2米，螺杆布置形式同外墙。
螺杆长度L=200+2x（15+100+50+85）=700mm螺杆用量N1=3600÷0.45x10=80000山型卡用量=螺母用量=N2=80000×0.6×4+80000×0.4×2=256000个3、地下室负二层内墙（人防区域）人防区域内墙经计算长1100米，墙体厚度0.2米，墙体高度4.2米，螺杆布置形式同外墙。
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式可以确保连接的可靠性和牢固性。
螺母的设计计算与螺杆类似，主要包括螺母尺寸计算、螺母材质选择和螺母强度计算等方面。
螺母的尺寸计算需要确定其内外径、高度等参数，螺母的材质选择需要根据其工作环境和要求来确定，螺母的强度计算则需要考虑其在受到外力作用时的抗拉强度和扭矩承载能力。
总结起来，螺杆和螺母的设计计算需要考虑到尺寸计算、材质选择、强度计算和连接方式选择等方面。
建筑木工螺杆用量计算公式
建筑木工螺杆用量计算公式在建筑木工中，螺杆是一种常用的连接件，用于连接木材和其他结构件。
正确计算螺杆的用量对于确保建筑结构的稳固和安全至关重要。
本文将介绍建筑木工螺杆用量的计算公式，并详细解释如何使用这个公式来计算螺杆的用量。
螺杆用量计算公式如下：螺杆用量 = (木料长度×木料宽度×木料厚度) / (螺杆间距×螺杆直径)。
在这个公式中，螺杆用量表示需要的螺杆数量，木料长度、宽度和厚度分别表示连接的木材的尺寸，螺杆间距表示螺杆之间的距离，螺杆直径表示螺杆的直径。
首先，我们需要确定连接的木材的尺寸，包括长度、宽度和厚度。
这些尺寸通常可以在建筑设计图纸或者现场测量中得到。
在确定了木材的尺寸之后，我们需要确定螺杆的间距和直径。
螺杆的间距通常是根据建筑设计标准或者实际需要来确定的，而螺杆的直径则可以根据连接木材的厚度和木材的硬度来选择。
接下来，我们可以使用上述公式来计算螺杆的用量。
首先，将木料的长度、宽度和厚度代入公式中，然后将螺杆的间距和直径代入公式中，最终得到螺杆的用量。
这个用量可以帮助我们确定需要购买的螺杆数量，从而确保建筑结构的连接牢固。
除了上述公式，我们还需要考虑一些其他因素来确定螺杆的用量。
例如，如果连接的木材需要承受较大的荷载，我们可能需要增加螺杆的数量，以增强连接的稳固性。
另外，螺杆的材质和表面处理也会影响螺杆的使用寿命和稳固性，因此在选择螺杆时需要谨慎考虑这些因素。
此外，螺杆的安装方法和技术也对连接的稳固性有重要影响。
在安装螺杆时，需要确保螺杆和木材之间的紧密连接，避免出现松动或者脱落的情况。
因此，在计算螺杆用量的同时，我们还需要考虑螺杆的安装方法和技术，以确保连接的牢固和安全。
总之，建筑木工螺杆用量的计算是建筑结构连接设计中的重要环节。
正确计算螺杆的用量可以帮助我们确保建筑结构的稳固和安全。
通过使用上述公式，并结合其他因素考虑，我们可以准确计算螺杆的用量，从而为建筑结构的连接提供可靠的支持。
螺栓组联接的设计计算(精)
螺纹联接的安全系数S
受载类型
静载荷
变载荷
松螺栓联接
1.2~1.7
受轴
向及
横向 紧 载荷 螺 的普 栓 通螺 联 栓联 接接
不考虑预 紧力的简 化计算
考虑预紧 力的计算
d
碳钢 合金 钢
M6~ M16 5~4
5.7~5
M16~ M30 4~2.5
5~3.4
M30~ M60 2.5~2
3.4~3
d/mm
F0
F0
c2 c1 c2
Fa
K 0.2~0.6 0.6~1 1.5~1.8
3）强度计算
1.3F πd12 4
[ ]
性能等级5.6 s 300MPa
查安全系数 S=1.5
[ ] s 300 200MPa
S 1.5
d1
4 1.3F
π[ ]
41.311446 9.7mm π 200
对承受横向载荷较大的普通螺栓组，可采用 卸载装置承受横向载荷，螺栓起联接作用。
F
F
三、受转矩的紧螺栓组联接
1. 普通螺栓联接
M12，4.6级 控制预紧力
摩擦 原理
r1= r3 =r6=r8=270mm
r2= r7 =225mm
r4= r5 =r9=r10=167mm
最大转矩T ？
受力分析
F0
F0
10
防滑条件 F0 f ri CT 1
F0 f F0 f
■强度计算 1.3F0 [ ]
πd12 4
F0
F0
F0
F0 f F0 f
F0 f
F0 f