螺钉强度计算和选型
螺钉的抗拉强度
螺钉的抗拉强度(原创实用版)目录1.螺钉的抗拉强度定义2.螺钉的抗拉强度与材料和热处理工艺的关系3.计算螺钉的抗拉强度的方法4.螺钉抗拉强度与螺钉长短的关系5.结论正文一、螺钉的抗拉强度定义螺钉的抗拉强度,也被称为强度极限,是指材料在拉断前所能承受的最大应力值。
当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力会重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达到最大值。
此后,钢材抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂。
二、螺钉的抗拉强度与材料和热处理工艺的关系螺钉的抗拉强度主要取决于其材料和热处理工艺。
不同的材料在强度、韧性、耐磨性等方面存在差异,因此,在制造螺钉时需要根据实际需要选择合适的材料。
热处理工艺则会影响材料的内部结构,进而影响其抗拉强度。
例如,通过调质处理可以提高钢的强度和韧性,从而提高螺钉的抗拉强度。
三、计算螺钉的抗拉强度的方法计算螺钉的抗拉强度需要知道其材料和热处理工艺,以及螺钉的尺寸。
一般情况下,可以通过实验方法来测量螺钉的抗拉强度。
在实验中,会将螺钉拉伸至断裂,然后根据实验数据计算出其抗拉强度。
另外,也可以通过计算螺钉截面上的应力来估算其抗拉强度。
四、螺钉抗拉强度与螺钉长短的关系螺钉的抗拉强度与螺钉的长度并没有直接关系。
因为抗拉强度是以单位面积上承受的力来计算的,而螺钉通长的截面积都一样,所以螺钉抗拉强度与螺钉长短没有关系。
但是,螺钉的抗弯强度与螺钉的长度有直接关系,长度越长,抗弯强度越低。
因此,在设计螺钉时,需要根据实际需要选择合适的长度。
五、结论螺钉的抗拉强度是螺钉材料和热处理工艺的重要性能指标之一,它直接影响到螺钉的使用寿命和可靠性。
在制造和使用螺钉时,需要根据实际需要选择合适的材料和热处理工艺,以提高螺钉的抗拉强度。
不锈钢螺钉强度等级对应钢螺钉标准
《不锈钢螺钉强度等级对应钢螺钉标准》在工程建设和加工制造中,螺钉是一种常用的连接元件,而不锈钢螺钉则因其耐腐蚀、美观等特点而备受青睐。
在选择不锈钢螺钉时,了解其强度等级对应的钢螺钉标准是非常重要的。
本文将从不锈钢螺钉的强度等级、标准对应关系、使用注意事项等方面进行深入探讨。
1. 不锈钢螺钉的强度等级不锈钢螺钉的强度等级是指螺钉材料的抗拉强度和抗剪强度等指标。
常见的不锈钢螺钉强度等级包括A2-50、A2-70、A2-80、A4-50、A4-70、A4-80等。
这些数字中,A2和A4分别代表不锈钢材料的主要成分,50、70、80表示抗拉强度的最小值,数值越大代表强度越高。
2. 钢螺钉标准对应关系不锈钢螺钉的强度等级通常对应着不同的钢螺钉标准,例如A2-50对应ISO 3506-1:2009标准,A2-70对应ISO 3506-1:2009标准,A2-80对应ISO 3506-1:2009标准,A4-50对应ISO 3506-1:2009标准,A4-70对应ISO 3506-1:2009标准,A4-80对应ISO 3506-1:2009标准。
了解不同强度等级的不锈钢螺钉对应的标准,有助于在实际选择和使用中避免因使用不当而导致的安全隐患。
3. 使用注意事项在使用不锈钢螺钉时,除了了解其强度等级对应的标准外,还需要注意以下几点:- 不同材质的不锈钢螺钉在使用时其耐腐蚀性能和承载能力有所差异,需根据具体使用环境和要求进行选择。
- 安装不锈钢螺钉时,应根据其规格和要求使用相应的安装工具,严格控制扭矩。
- 在拧装不锈钢螺钉时,应避免受力不均匀导致螺纹损坏或松动,影响连接效果。
总结与回顾通过本文的阐述,我们了解了不锈钢螺钉的强度等级及其对应的钢螺钉标准,以及在使用过程中需要注意的事项。
在进行工程连接时,正确选择合适的不锈钢螺钉是非常重要的,这不仅关乎工程质量,也关系到整体安全性。
希望读者能够通过本文的介绍,对不锈钢螺钉有更深入的了解,从而在实际应用中做出正确的选择和使用。
螺钉的抗拉强度
螺钉的抗拉强度是指螺钉能够承受的拉伸力或拉力的极限值,通常以兆帕斯(MPa)或牛顿/平方毫米(N/mm²)为单位表示。
螺钉的抗拉强度取决于材料类型、螺纹设计和螺钉的直径等因素。
要计算螺钉的抗拉强度,需要考虑以下几个关键因素:
1. 材料类型:螺钉通常由钢材、不锈钢、铝合金等材料制成。
不同材料具有不同的抗拉强度。
2. 螺纹设计:螺钉的螺纹设计,如螺距、螺纹深度和螺纹角度,会影响其抗拉强度。
通常,深螺纹的螺钉具有更高的抗拉强度。
3. 直径:螺钉的直径也是影响其抗拉强度的重要因素。
较大直径的螺钉通常具有更高的抗拉强度。
4. 材料强度:材料的抗拉强度是一个关键因素。
通常,螺钉制造商会选择具有足够高抗拉强度的材料。
螺钉的抗拉强度可以通过材料测试、拉伸试验或依据材料规范和标准来确定。
不同类型的螺钉可能具有不同的抗拉强度,因此在工程设计和使用螺钉时,需要了解和考虑螺钉的抗拉强度以确保安全和可靠的连接。
在工程实践中,通常会参考相关的标准和规范来确定螺钉的抗拉强度。
例如,ASTM(美国材料和试验协会)和ISO(国际标准化组织)发布了许多与螺钉和螺栓性能相关的标准,这些标准包括有关螺钉抗拉强度测试方法和规范。
Awi-螺栓螺母的强度等级,强度计算方法
螺栓的强度等级螺栓的强度等级钢结构连接用螺栓的强度等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级螺栓强度等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是:1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级;2、螺栓材质的屈强比值为0.6;3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到:1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级;2、螺栓材质的屈强比值为0.9;3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级螺栓强度等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。
强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa8.8公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的,X*100=此螺栓的抗拉强度,X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度(由于按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10)如4.8级则此螺栓的抗拉强度为:400MPa屈服强度为:400*8/10=320MPa螺母的不同标准以及强度等级1.六角螺母的标准:六角螺母的的规格作为一种标准件,它就应当有自己的通用规格对于六角螺帽,常用的标准有:GB52、GB6170、GB6172和DIN934,对于它们之间的主要区别有:GB6170的厚度要比GB52、GB6172和DIN934来的厚,俗称为厚螺帽。
另外就是对边上的区别,M8的螺帽系列中DIN934、GB6170、GB6172的对边都是13MM比GB52的对边14MM要小1MM,M10的螺帽,DIN934与GB52的对边为17MM,比GB6170和GB6172的的对边要大1MM,M12的螺帽,DIN934、GB52的对边为19MM比GB6170和GB6172的对边18MM要大1MM。
高强螺栓的计算与选用
二、螺栓的组成:
高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺栓连接副, 一般不简称为高强螺栓。
大六角高强螺栓由一个大六角头螺栓、一个螺母、 两个垫圈组成。扭剪型高强螺栓有一个螺杆、一 个螺母、一个垫圈组成。
二、螺栓的构造:
高强螺栓的材质:
三、螺栓的计算
摩擦型高强螺栓计算: 抗剪连接中(承受垂直于螺栓杆轴方向的内力),一
的1/100标记代号中“•”和点后数字部分的含义
表示屈强比为0.8,即公称屈服点或公称屈服强度
与公称抗拉强度之比。如8.8级产品的屈服点为
640 N/mm2
一、螺栓的分类:
3、使用范围: 摩擦型:几乎适用于所有的连接 承压型:不得适用于以下各种构件的连接
直接承受动力荷载的构件连接 承受反复荷载的构件连接 冷弯薄壁型钢连接
个高强螺栓受剪承载力应按下式计算:
Nvb k n f u P
k:系数,普通钢结构取0.9,冷弯薄壁型钢区0.8 n:摩擦面数量 u:摩擦面抗滑移系数 P:高强螺栓预拉力
三、螺栓的计算
延杆轴方向受拉时一个高强螺栓的受拉承载力 按以下计算:
Ntb 0.8 P
高强螺栓预拉力
三、螺栓的计算
四、构造要求
高强螺栓连接处的操作空间。
扳手类型
手动定矩扳手 扭剪型电动扳手 大六角电动扳手
最小尺寸(mm)
a
b
45 140+c
65 530+c
60
四、构造要求
高强螺栓的孔距及边距应符合下表要求。
四、构造要求
高强螺栓长度的计算: L=L’+Δ L
螺栓直径(mm) 12 16 20 22 24 27 30
4.普通螺栓的螺孔不一定比高强螺栓大。实际上,普通螺栓 螺孔比较小。普通螺栓A、B级螺孔一般只比螺栓大 0.3~0.5mm。C级螺孔一般比螺栓大1.0~1.5mm。摩擦型高 强螺栓靠摩擦力传递荷载,所以螺杆与螺孔之差可达 1.5~2.0mm。承压型高强螺栓传力特性是保证在正常使用 情况下,剪力不超过摩擦力,与摩擦型高强螺栓相同。当 荷载再增大时,连接板间将发生相对滑移,连接依靠螺杆 抗剪和孔壁承压来传力,与普通螺栓相同,所以螺杆与螺 孔之差略小些,为1.0~1.5mm。
螺钉的抗拉强度
螺钉的抗拉强度
摘要:
I.螺钉的抗拉强度简介
- 螺钉的定义和用途
- 螺钉的抗拉强度定义和计算方法
II.影响螺钉抗拉强度的因素
- 材料对螺钉抗拉强度的影响
- 热处理对螺钉抗拉强度的影响
- 螺钉规格对抗拉强度的影响
III.如何提高螺钉的抗拉强度
- 选择合适的材料
- 合理设计螺钉结构
- 控制热处理过程
IV.螺钉抗拉强度的检测
- 螺钉抗拉强度的检测方法
- 检测结果的分析和处理
正文:
螺钉是一种常见的连接件,广泛应用于机械、建筑、家具等领域。
螺钉的抗拉强度是衡量其连接性能的重要指标,直接影响到螺钉的使用效果和安全性。
螺钉的抗拉强度是指在拉力作用下,螺钉能够承受的最大应力值。
计算螺
钉的抗拉强度时,需要考虑螺钉的材料、规格、热处理等因素。
一般来说,螺钉的抗拉强度随着材料硬度的增加而提高,随着规格的增大而降低。
要提高螺钉的抗拉强度,首先需要选择合适的材料。
螺钉常用的材料有铁、不锈钢、铜等,不同材料的抗拉强度差别较大。
其次,需要合理设计螺钉的结构,如头部形状、螺纹形式等,以提高螺钉的抗拉强度。
最后,要严格控制热处理过程,以保证螺钉的硬度和韧性达到最佳状态。
螺钉抗拉强度的检测是保证螺钉质量的关键环节。
常用的检测方法有拉伸试验、破坏性试验等。
通过对检测结果进行分析,可以及时发现螺钉的缺陷,如裂纹、变形等,从而保证螺钉的使用安全。
总之,螺钉的抗拉强度是评价其质量的重要指标,影响因素众多,需要从材料、设计、热处理等多个方面进行控制。
螺钉的杆径、抗拉强度
螺钉的杆径、抗拉强度螺钉是一种常用的紧固件,广泛应用于各个领域。
在选择螺钉时,除了考虑其材料和长度外,还需要关注其杆径和抗拉强度。
本文将从杆径和抗拉强度两个方面,探讨螺钉的相关知识。
一、螺钉的杆径螺钉的杆径是指螺钉杆上的直径,也称为螺纹直径。
一般来说,螺钉的杆径越大,其承载能力也就越强。
因此,在进行紧固件选择时,需要根据实际使用环境和承载要求来确定合适的螺钉杆径。
螺钉的杆径通常以毫米(mm)为单位进行表示。
常见的螺钉杆径有M3、M4、M5等。
其中,M表示米制螺纹,后面的数字表示螺纹直径。
例如,M4表示螺纹直径为4mm的螺钉。
选择螺钉杆径时,需要考虑两个方面的因素:承载能力和使用环境。
首先,根据所需的承载能力来确定螺钉的最小杆径。
一般来说,承载能力要求高的场合,需要选择较大杆径的螺钉。
其次,根据使用环境来选择螺钉的杆径。
比如,在高温环境下使用的螺钉,一般需要选择较大杆径的螺钉,以确保其耐高温性能。
二、螺钉的抗拉强度螺钉的抗拉强度是指螺钉在拉伸力作用下的最大承载能力。
抗拉强度是衡量螺钉质量好坏的重要指标之一。
一般来说,抗拉强度越高,螺钉的承载能力也就越大。
螺钉的抗拉强度通常以MPa(兆帕)为单位进行表示。
常见的抗拉强度等级有4.8、8.8、10.9等。
其中,数字表示螺钉的拉伸强度和抗拉强度之比的百分比。
例如,8.8表示螺钉的抗拉强度是拉伸强度的8倍。
选择螺钉的抗拉强度时,需要根据实际使用环境和承载要求来确定合适的抗拉强度等级。
一般来说,抗拉强度要求高的场合,需要选择较高等级的螺钉。
比如,在承受较大拉力的结构中使用的螺钉,一般需要选择抗拉强度等级较高的螺钉。
螺钉的杆径和抗拉强度是选择螺钉时需要考虑的重要因素。
合理选择螺钉的杆径和抗拉强度,可以确保紧固件在使用过程中的安全性和可靠性。
在选择螺钉时,应根据实际需求和使用环境来确定合适的杆径和抗拉强度等级,以满足工程的要求。
同时,还应注意选择优质的螺钉产品,以确保其质量和性能符合要求。
螺钉强度计算公式
螺钉强度计算公式螺钉在我们的日常生活和工业生产中随处可见,从家里的家具组装到大型机械的制造,都离不开螺钉的身影。
那您知道螺钉强度是怎么计算的吗?这可有着一套严谨又有趣的计算公式。
先来说说螺钉强度的重要性吧。
就好比有一次我在家里组装一个简易书架,自认为一切都很顺利,结果没过多久书架就开始摇摇欲坠。
仔细一检查,发现原来是螺钉的强度不够,承受不住书本的重量。
这可把我给郁闷坏了,不仅书架没法用,还浪费了我不少时间和精力。
从那以后,我就深刻认识到了螺钉强度的重要性。
螺钉强度的计算涉及到多个因素,其中最主要的有材料的抗拉强度、螺钉的直径、螺距以及受力情况等。
我们先来了解一下材料的抗拉强度。
不同的材料,其抗拉强度可是大不相同的。
比如说,普通的碳钢螺钉和高强度合金钢螺钉,它们能承受的拉力就有很大差别。
就像我们跑步,有的人能一口气跑几公里,而有的人跑几步就气喘吁吁,材料也是这样,各有各的“耐力”。
螺钉的直径也是影响强度的关键因素。
直径越大,一般来说能承受的力也就越大。
想象一下,一根细细的牙签和一根粗壮的木棍,哪一个更不容易折断?答案显而易见,肯定是木棍啦。
螺钉也是同样的道理。
螺距也不能忽视。
螺距小的螺钉,就像是一步一个脚印走得稳稳当当的人;螺距大的螺钉呢,则像是大步流星但可能不太稳当的人。
所以在计算螺钉强度时,螺距的大小也得考虑进去。
在实际计算中,我们通常会用到这样一个公式:螺钉的抗拉强度 =材料的抗拉强度 ×有效截面积。
有效截面积的计算可不是一件简单的事儿。
它要考虑到螺钉的螺纹形状和直径等因素。
这就好比我们计算一个不规则图形的面积,需要把它分割成几个简单的部分,分别计算再相加。
比如说,对于一个普通的粗牙螺纹螺钉,我们先计算出螺纹的小径,然后根据小径来计算有效截面积。
这个过程就像是解谜一样,需要我们仔细思考,一步一步来。
而且,在实际应用中,还得考虑到螺钉的受力情况。
是单纯的拉伸力,还是有剪切力、扭转力等等。
Awi-螺栓螺母的强度等级,强度计算方法
螺栓的强度等级螺栓的强度等级钢结构连接用螺栓的强度等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级螺栓强度等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是:1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级;2、螺栓材质的屈强比值为0.6;3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到:1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级;2、螺栓材质的屈强比值为0.9;3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级螺栓强度等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。
强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa8.8公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的,X*100=此螺栓的抗拉强度,X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度(由于按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10)如4.8级则此螺栓的抗拉强度为:400MPa屈服强度为:400*8/10=320MPa螺母的不同标准以及强度等级1.六角螺母的标准:六角螺母的的规格作为一种标准件,它就应当有自己的通用规格对于六角螺帽,常用的标准有:GB52、GB6170、GB6172和DIN934,对于它们之间的主要区别有:GB6170的厚度要比GB52、GB6172和DIN934来的厚,俗称为厚螺帽。
另外就是对边上的区别,M8的螺帽系列中DIN934、GB6170、GB6172的对边都是13MM比GB52的对边14MM要小1MM,M10的螺帽,DIN934与GB52的对边为17MM,比GB6170和GB6172的的对边要大1MM,M12的螺帽,DIN934、GB52的对边为19MM比GB6170和GB6172的对边18MM要大1MM。
螺纹强度校核公式
螺栓是应用广泛的可拆卸紧固件,实际工程中经常需要进行螺栓强度校核和选型。
机械设计手册中给出了螺栓选型的经验公式,这些公式是合理有效的,但需要明确输入螺栓的轴向和横向载荷,这些载荷通常很难用理论计算或经验估计方法确定。
有限元分析能够处理螺栓连接的结构,但有限元分析中的螺栓连接通常是做了大量简化,导致螺栓应力结果不准确,无法作为螺栓校核选型的依据。
因此,本文考虑将经验公式与有限元分析相结合来进行螺栓校核选型。
通过有限元分析来确定螺栓所受的轴向和横向载荷,以此作为经验公式的输入,完成螺栓校核选型计算。
关于螺栓选型,需要明确最小拉力载荷和保证载荷这两个概念。
当试验拉力达到最小拉力载荷时,要求螺栓不得发生断裂。
在试件上施加保证载荷后,其永久伸长量(包括测量误差),不应大于12.5微米。
最小拉力载荷和保证载荷的具体数值参见GB/T 3098.1-2000~ GB/T 3098.17-2000。
跟螺栓选型相关的几个标准规范如下:•GB/T 3098-2000 紧固件机械性能•GB/T 16823.1-1997 螺纹紧固件应力截面积和承载面积•QC/T 518-2007 汽车用螺纹紧固件紧固扭矩•GB/T 5277-1985 紧固件螺栓和螺钉通孔2. 螺栓强度校核经验公式2.1 受横向载荷普通紧螺栓在预紧力作用下,压紧被连接件,被连接件间产生摩擦力,抵抗横向载荷。
螺栓杆受拉伸扭转综合作用。
如果连接件之间的摩擦力不足以抵消横向载荷,则被连接件发生横向错动,螺杆可能被剪断。
其强度校核计算公式如下:螺栓所受横向外载荷为F A。
为产生足够的摩擦力抵抗F A,所需最小预紧力F p为:上式中,K f为可靠性系数,一般取1.1-1.3;m为结合面数目;f为结合面摩擦系数。
按照最小预紧力F p计算螺栓应力σ,进而确定所需的螺栓屈服强度σs,最终可选定螺栓公称直径和强度等级。
其中,d1为螺纹小径;S s为安全系数,取值参见表1。
螺栓强度计算方法(附公式)
螺栓强度计算方法详解螺栓强度计算方法详解((附公式附公式))
螺栓强度计算是利用公式对螺栓连接强度进行有效计算,确定螺栓的受力状况。
不同的螺栓强度计算的方法和公式也不相同。
下面,世界泵阀网为大家汇总螺栓强度计算方法公式。
以供学习参考。
螺栓强度计算,主要是根据联接的类型、联接的装配情况(是否预紧)和受载状态等条件,确定螺栓的受力;然后按相应的强度条件计算螺栓危险截面的直径(螺纹小径)或校核其强度。
螺栓强度计算:
承载力=强度 x 面积;
螺栓有螺纹,以M24螺栓为例,其横截面面积不是24直径的圆面积,而是353平方毫米,称之为有效面积。
普通螺栓C 级(4.6和4.8级)抗拉强度是170N/平方毫米。
那么承载力就是:170x353=60010N 。
换算一下,1吨相当于1000KG ,相当于10000N ,那么M24螺栓也就是可以承受约6吨的拉力。
紧螺栓强度校核与设计计算式:
松螺栓强度计算:
危险截面拉伸强度条件为:
d1——螺纹小径,mm; F——螺栓承受的轴向工作载荷,N:;[σ]——松螺栓联接的许用应力,N/m㎡。
普通螺栓和高强度螺栓计算
普通螺栓和高强度螺栓计算螺栓是机械工程中常用的紧固件,分为普通螺栓和高强度螺栓。
本文将分别介绍普通螺栓和高强度螺栓的计算方法及应用。
一、普通螺栓的计算与应用普通螺栓是一种由螺杆和螺母组成的紧固件。
在结构设计中,普通螺栓主要用于连接板材、钢构件和混凝土等部件。
普通螺栓的特点是具有一定的强度、刚度和可拆卸性。
1.螺栓的强度计算普通螺栓的强度计算主要考虑以下几个方面:剪切强度、拉伸强度和附加强度。
(1)剪切强度:螺栓受到的剪切力通过螺栓的剪切面传递,其强度计算公式为:Shear strength = Φ A s F v /γ m2其中,Φ是调整系数,一般取0.85;As是剪切面积;Fv是剪切强度;γm2是部分安全系数。
(2)拉伸强度:螺栓受到的拉力通过螺栓的拉伸面传递,其强度计算公式为:Tensile strength = Φ A s F u /γ m1其中,Fu是螺栓的抗拉强度。
(3)附加强度:螺栓可能受到的附加载荷,如振动载荷、冲击载荷等,通过附加强度考虑,一般采用安全余量法。
2.螺栓的刚度计算螺栓连接的刚度对于结构体的整体刚度具有重要影响。
在螺栓的刚度计算中,主要考虑螺栓的弹性变形。
螺栓的刚度计算公式为:k=(ks+kb)/n其中,n是螺栓剪切面的个数,ks是螺栓剪切刚度,kb是螺母的刚度。
3.螺栓的应用普通螺栓广泛应用于建筑、机械工程等领域。
在建筑中,普通螺栓常用于连接钢构件和混凝土构件。
在机械工程中,普通螺栓常用于连接各种机械部件,如轴承、传动装置等。
二、高强度螺栓的计算与应用高强度螺栓是一种具有更高强度和抗疲劳性能的紧固件,通常用于对紧固连接有更高要求的地方,如大型机械设备、桥梁等。
1.螺栓的强度计算与普通螺栓不同,高强度螺栓的强度计算需要考虑预紧力的影响。
(1)剪切强度:高强度螺栓的剪切强度计算与普通螺栓相似,但需要将预紧力考虑在内。
(2)拉伸强度:高强度螺栓的拉伸强度也需要考虑预紧力,其计算公式为:Tensile strength = (A s F pk)/(γ m1 + γ m2)其中,F pk是螺栓的预紧力。
螺栓强度计算
第三章 螺纹联接(含螺旋传动)3-1 基础知识 一、螺纹的主要参数现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数,见图3-1,主要有:1)大径d ——螺纹的最大直径,即与螺纹牙顶重合的假想圆柱面的直径,在标准中定为公称直径。
2)小径1d ——螺纹的最小直径,即与螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径,在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。
3)中径2d ——通过螺纹轴向界面内牙型上的沟槽和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径,2d ≈11()2d d +。
中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。
4)线数n ——螺纹的螺旋线数目。
常用的联接螺纹要求自锁性,故多用单线螺纹;传动螺纹要求传动效率高,故多用双线或三线螺纹。
为了便于制造,一般用线数n ≤4。
5)螺距P ——螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。
6)导程S ——螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。
单线螺纹S =P ,多线螺纹S =nP 。
7)螺纹升角λ——螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。
在螺纹的不同直径处,螺纹升角各不相同。
通常按螺纹中径2d 处计算,即22arctanarctan S nP d d λππ== (3-1) 8)牙型角α——螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。
螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角,对称牙型的牙侧角β=α/2。
9)螺纹接触高度h ——内外螺纹旋合后的接触面的径向高度。
二、螺纹联接的类型螺纹联接的主要类型有:图3-11、螺栓联接常见的普通螺栓联接如图3-2a所示。
这种联接的结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙。
图3-2b是铰制孔用螺栓联接。
这种联接能精确固定被联接件的相对位置,并能承受横向载荷,但孔的加工精度要求较高。
图3-22、双头螺柱联接如图3-3a所示,这种联接适用于结构上不能采用螺栓联接的场合,例如被联接件之一太厚不宜制成通孔,且需要经常拆装时,往往采用双头螺柱联接。
联接螺栓强度计算方法
联接螺栓的强度计算方法一.连接螺栓的选用及预紧力:1、已知条件:螺栓的 s=730MPa 螺栓的拧紧力矩T=49N.m2、拧紧力矩:为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动,装配时需要预紧。
其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。
装配时可用力矩扳手法控制力矩。
公式:T=T1+T2=K*F* d拧紧扳手力矩T=49N.m其中K为拧紧力矩系数,F为预紧力N d为螺纹公称直径mm其中K为拧紧力矩系数,F为预紧力N d为螺纹公称直径mm取K=0.28,则预紧力F=T/0.28*10*10-3=17500N3、承受预紧力螺栓的强度计算:螺栓公称应力截面面积As(mm)=58mm2外螺纹小径d1=8.38mm外螺纹中径d2=9.03mm计算直径d3=8.16mm螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm紧螺栓连接装配时,螺母需要拧紧,在拧紧力矩的作用下,螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外,还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力,使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。
螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。
1sF A σ==17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力:=0.51σ=151 MPa根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =1.3*302=392.6 MPa 强度条件:=392.6≤730*0.8=584预紧力的确定原则:拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s σ的80%。
4、 倾覆力矩倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内,底板在承受倾覆力矩之前,螺栓已拧紧并承受预紧力F 0。
作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M 平衡。
()2031tan 216v Td F T W dϕρτπ+== 1.31ca σσ≈[]0211.34F ca d σσπ=≤已知条件:电机及支架总重W1=190Kg ,叶轮组总重W2=36Kg ,假定机壳固定,电机及支架、叶轮组重心到机壳左侧结合面L=194mm. 考虑冲击载荷,倾翻力矩M 为:M=W1*(1+6.7)*0.22-W2*(1+6.7)*0.118=190*7.7*0.22-36*7.7*0.118=319.64N.m L1=0.258m L2=0.238m L3=0.166 L4=0.099m螺栓最大工作载荷:12222112233442222ML Fa i L i L i L i L =+++ 2222319.64x0.2582x1x0.2582x2x0.2382x2x0.1662x2x0.099Fa =+++ =167.26N式中:M ……螺栓组承受的总倾覆力矩(N.m ) i ……每行螺栓数量L ……螺栓到接合面对称轴到距离(m); z ……螺栓数量;5、 承受预紧力和工作载荷联合作用螺栓的强度计算: 螺栓的最大拉力F=0F (1/12)c c c Fa ++=17500+0.3*167.26=17550N螺栓的最大拉伸应力σ2(MPa)。
m3的螺钉强度
m3的螺钉强度M3螺钉是一种常用的机械连接元件,广泛应用于各个领域。
螺钉的强度是一个重要的指标,直接关系到连接件的可靠性和安全性。
本文将从材料、强度计算和应用等方面,探讨M3螺钉的强度特性。
我们来了解一下M3螺钉的基本参数。
M3代表螺纹直径为3mm,螺距为0.5mm的螺纹规格。
螺钉通常由碳钢、不锈钢、合金钢等材料制成,每种材料的强度特性不同。
对于碳钢螺钉来说,其强度主要取决于材料的抗拉强度和屈服强度。
抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大拉力,通常以MPa 为单位。
屈服强度是指材料在拉伸过程中开始发生塑性变形的拉力,也是材料的极限强度。
不锈钢螺钉相较于碳钢螺钉具有更好的抗腐蚀性能,但其强度相对较低。
在选择螺钉材料时,需要根据具体的应用场景综合考虑材料的强度和耐腐蚀性能。
接下来,我们来了解一下M3螺钉的强度计算。
螺钉的强度计算主要包括拉伸强度和剪切强度两个方面。
首先是拉伸强度的计算。
拉伸强度的计算公式为:拉伸强度 = 抗拉强度 * 截面面积其中,截面面积可以根据螺钉的直径和螺距计算得出。
抗拉强度可以通过相关标准或测试得到。
需要注意的是,螺钉在使用过程中通常会受到不同方向的力,因此需要根据具体情况进行合理的计算。
其次是剪切强度的计算。
剪切强度是指螺钉在承受剪切力时能够承受的最大力。
剪切强度的计算公式为:剪切强度 = 屈服强度 * 剪切面积剪切面积可以根据螺钉的直径计算得出。
需要注意的是,在实际应用中,剪切强度往往不是主要考虑的指标,因为螺钉通常是通过拉伸来承受力的。
除了强度计算,螺钉的安装和使用也会影响其强度特性。
正确的安装方法和适当的力学设计有助于提高螺钉的使用寿命和强度。
在安装过程中,需要注意螺钉的预紧力和松动力的控制,以避免螺钉松动或断裂。
螺钉的使用环境也会对其强度产生影响。
例如,在高温环境下,螺钉的强度可能会降低,因此需要选择适合的材料和涂层来提高螺钉的耐热性能。
M3螺钉的强度是一个综合考虑材料抗拉强度、屈服强度以及安装和使用等因素的指标。
m8螺钉剪切强度(3篇)
第1篇一、引言螺钉作为机械连接中最常用的紧固件之一,其剪切强度是衡量其承载能力的重要指标。
M8螺钉作为一种常见的标准规格螺钉,广泛应用于机械制造、汽车制造、电子设备等领域。
本文将对M8螺钉的剪切强度进行详细分析,以期为相关领域的设计和选用提供理论依据。
二、M8螺钉的剪切强度计算1. 剪切强度公式M8螺钉的剪切强度可以通过以下公式计算:τ = F / A其中,τ为剪切强度(N/mm²),F为剪切力(N),A为剪切面积(mm²)。
2. 剪切面积计算M8螺钉的剪切面积由螺纹部分和头部部分组成。
剪切面积的计算公式如下:A = πdP + (πd - 0.5ds)P其中,d为螺钉公称直径(mm),P为螺距(mm),ds为螺纹深度(mm)。
3. 剪切力计算剪切力F通常由以下因素决定:(1)螺钉承受的外力:根据实际应用情况,确定螺钉承受的外力大小。
(2)螺钉的预紧力:预紧力是螺钉连接中重要的参数,其大小会影响剪切强度。
预紧力通常通过扭矩或紧固力来控制。
(3)安全系数:为了保证连接的可靠性,需要考虑一定的安全系数。
根据上述因素,剪切力F的计算公式如下:F = (T / K) + (Fp / Kp)其中,T为扭矩(N·m),K为扭矩系数,Fp为紧固力(N),Kp为紧固力系数。
三、M8螺钉剪切强度的影响因素1. 螺钉材料螺钉材料对剪切强度有较大影响。
常见的螺钉材料有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
材料强度越高,剪切强度越大。
2. 螺纹表面粗糙度螺纹表面粗糙度会影响螺纹副的摩擦系数,从而影响剪切强度。
表面粗糙度越小,剪切强度越高。
3. 螺纹精度螺纹精度越高,螺纹副的接触面积越大,摩擦系数也越大,剪切强度越高。
4. 预紧力预紧力对剪切强度有显著影响。
预紧力越大,剪切强度越高,但过大的预紧力会导致螺纹副变形,降低剪切强度。
5. 温度温度对剪切强度有较大影响。
温度升高,材料强度降低,剪切强度也随之降低。
螺栓连接的强度计算
强度条件验算公式:
设计公式:
分析:由上式可知,当f=0.2,i=1,KS=1则QP=5R,说明这种联接螺栓直径大,且在冲击振动变载下工作极不可靠
为增加可靠性,减小直径,简化结构,提高承载能力
可采用如下减载装置: 减载销 减载套筒 减载键
2、铰制孔螺栓联接——防滑动
特点:螺杆与孔间紧密配合,无间隙,由光杆直接承受挤压和剪切来传递外载荷R进行工作
1、防松目的
01
开槽螺母与开口销,圆螺母与止动垫圈,弹簧垫片,轴用带翅垫片,止动垫片,串联钢丝等
2)机械防松:
自锁螺母——螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口,螺母拧紧后收口涨开,利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧
弹簧垫圈
01
02
开槽螺母
与开口销
永久防松:端铆、冲点、点焊
化学防松——粘合 圆螺母 与止动垫圈 串联钢丝
扳手拧紧力矩——T=FH·L,
拧紧时螺母:T=T1+T2 T——拧紧力矩 T1——螺纹摩擦阻力矩 T2——螺母端环形面与被联接件间的摩擦力矩
FH—作用于手柄上的力,L——力臂
一般 K=0.1~0.3
——拧紧力矩系数
由于直径过小的螺栓,容易在拧紧时过载拉断,所以对于重要的联接不宜小于M10~M14
材料 螺栓级别: 点后数字为 螺母级别:
螺母、螺栓强度级别:
1)根据机械性能,把栓母分级并以数字表示,此乃强度级别
带点数字表示 , 点前数字为 注意:选择对螺母的强度级别应低于螺栓材料的强度级别,螺母的硬度稍低于螺栓的硬度(均低于20~40HB)
2)所依据机械性能为抗拉强度极限σBmin和屈服极限σSmin
作图,为了更明确以简化计算(受力变形图) 设:材料变形在弹性极限内,力与变形成正比
机械设计第五章螺纹连接的强度计算
4F
d1 [ ]
5.6级螺栓, s 300MPa,取S 1.5, 则[ ] 200MPa
d1
4F
[ ]
4 50 103 17.84mm
200
查手册:取
M24(d1 20.752mm)
M22(d1 19.294mm)
四、紧螺栓连接的强度计算
F 2F1F
F 2F 0
Cb
F 0F1
Cm
螺栓总拉力计算公式的推导
剩余预紧力
F1
F0
Cm Cb Cm
F
螺栓总拉力
F2
F
ห้องสมุดไป่ตู้
F1
F0
Cb Cb Cm
F
螺栓的相对刚度
Kc
Cb Cb Cm
讨论
Kc
Cb Cb Cm
F2
F
F1
F0
Cb Cb Cm
F
最不利的情况
Cb Cm K C 1,F2 F0 F
❖ 将螺母转变为受拉螺母。 ❖ 工作时螺栓杆和螺母均受拉,螺距变化差减小。可以提高
螺栓的疲劳强度达40%。
2. 内斜螺母
❖ 将螺母上的螺纹制成沿螺母高度内斜状。 ❖ 使载荷上移,把力转移到原来受力小的螺纹牙上。
可以提高疲劳强度20%。
3.环槽螺母
❖ 在螺母下端开设环槽,与悬置螺母原理相同,使 螺母工作时下端受拉且富有弹性。
❖ 工作中螺栓螺距抗拉伸长,螺母螺 距受压缩短,伸与缩的螺距变化差 以紧靠支承面处第一圈为最大,应 变最大,应力最大,其余各圈依次 递减。
❖ 采用圈数过多的加厚螺母,并不能 改善载荷在螺纹牙间的分布,不能 提高联接的强度。
螺栓抗拉强度全面解析螺栓抗拉强度计算
螺栓抗拉强度全面解析螺栓抗拉强度计算螺栓抗拉强度全面解析螺栓、螺柱、螺柱的性能等级共分10个等级:自3.6至12.9。
小数点前面的数字代表材料的拉强度极限的1/100,小数点后面的代表材料的屈服极限与抗拉强度极限之比的10倍。
螺母的性能等级分7个等级,从4到12。
数字粗略表示螺母保证能承受的最小应力的1/100。
对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和3A级,内螺纹有三种等级:1B、2B和3B级,全部都是间隙配合。
等级数位越高,配合越紧。
1、1A和1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。
2、2A和2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。
3、3A和3B级,旋合形成最紧的配合,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关键设计。
公制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:4h、6h和6g,内螺纹有三种螺纹等级:5H、6 H、7H。
螺纹配合最好组合成 H/g、H/h或G/h,对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹,标准推荐采用6H/6g的配合.碳钢:强度等级标记代号由“?”隔开的两部分数位组成。
标记代号中“?”前数位部分的含义表示公称抗拉强度,如4.8级的“4”表示公称抗拉强度400N/MM2的1/100。
标记代号中“?”和点后数位部分的含义表示屈强比,即公称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比。
如4.8级产品的屈服点为320 N/mm2。
不锈钢产品强度等级标志由“—”隔开的两部分组成。
标志代号中“—”前符号表示材料。
如:A2,A4等标志“—”后表示强度,如:A2-70碳钢:公制螺栓机械性能等级可分为:3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9共10个性能等级钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 等10 余个等级,其中8.8 级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。
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参数M3Biblioteka 钉FW ( m3) 1609 .6N
M4螺钉
FW (m4) 2809 .6N D(m4) 4mm
b(m4) 0.87 p 0.609mm
k z ( m 4) 5 p d 0.875
M3螺钉的预紧力F=(0.5~0.6)σs· As =0.5×640×5.03=1609.6N
M4螺钉的预紧力F=(0.5~0.6)σs· As =0.5×640×8.78=2809.6N
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上海逸伏汽车电子科技有限公司
螺钉拧紧力矩计算
周振 2016.5.16
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拧紧螺钉时所需的力矩T用于克服螺纹副的螺纹阻力矩T1和被联接件间的 端面摩擦力矩T2;(来源:机械设计手册第2卷5-70) T=T1+T2=K · F· d 式中F——螺钉预紧力(N) d——螺纹公称直径(m) K——拧紧力矩系数(无量纲) K值 有润滑 0.10 0.13~0.15 0.20 0.18 —— 0.12 0.18~0.21 0.24 0.22 0.26~0.30 无润滑
z( m3) H (H旋合深度) p
1、二极管固定螺钉校核:
z ( m 3) H p 7.62取整 二极管(含铜鼻子)
FW 1609 .6 56.11Mpa k ZDbz 1 3.14 3 0.435 7 3FW h 3 1609 .6 0.271 104.88Mpa 2 k ZDb z 1 3.14 3 0.4352 7
式中σs——螺钉材料的屈服强度(Mpa) As——螺纹应力截面积(mm2)
目前暂定选用螺钉性能等级为8.8级:其含义为此性能等级的螺钉抗拉强度为800Mpa, 屈服强度为抗拉强度的0.8倍,故σs=0.8σb=640Mpa
另外,查表可知:M3螺钉的As=5.03、M4螺钉的As=8.78 《来源:GBT3098.6-2000》
剪应力
弯应力
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YL112压铸铝合金许用剪应力 、许用弯应力
120 60Mpa n 2 (n为安全系数,在冷热交 变载荷作用下n 1.2 - 2,取大值n 2)
FW k ZDbz
弯应力
3FW h 2 k ZDb z
式中:Fw ——最大轴向外荷载,即预紧力F(N) D——内螺纹大径(mm) b——螺纹牙根部宽度(mm) kZ——载荷不均匀系数(无量纲) h——螺纹牙的工作高度(mm) z——螺纹牙数
参考文献: [1]范厚军.《紧固件手册》.南昌:江西科学技术出版社,2004 [2]成大先. 《机械设计手册》. 化学工业出版社,北京,2007 [3]周德军. 《单个螺纹牙剪切应力计算应用浅析》,河南科技,2010
摩擦表面状态
精加工表面 一般加工表面 表面氧化 镀锌 干燥加工表面
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螺纹预紧力F
碳素钢螺钉F=(0.6~0.7)σs· As 合金钢螺钉F=(0.5~0.6)σs· As
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螺钉拧紧力矩T(螺钉材料与基体材料不同) 预紧力的大小,除了受限于螺钉材料的强度外,还受限于被联接件的材料强度。 当内外螺纹的材料相同时,只校核外螺纹强度即可。对于旋合长度较短、非标准螺纹 零件构成的联接、内外螺纹材料的强度相差较大的受轴向载荷的螺纹联接,还应校核 螺纹牙的强度。 我司散热器基材是压铸铝合金A380(对应国标牌号YZALSi9Cu4),其强度远低于 优质碳素结构钢的强度,所以应校核铝合金上螺纹牙型的强度,主要是螺纹材料的 剪应力及弯应力。螺纹牙型的剪应力及弯应力按如下公式进行校核: 剪应力
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《机械设计手册》
Fw
D b
kZ h z
D( m3) 3mm
b( m3) 0.87 p 0.435mm( p螺距)
k z ( m 3) 6 p d 1
h(m3) 0.5413p 0.271 mm
z( m3) H (H旋合深度) p
h( m4) 0.5413p 0.379mm
螺钉拧紧力矩T M3螺钉的拧紧力矩T=K · F· d =0.24×1609.6×3×10-3=1.16(N) M4螺钉的拧紧力矩T=K · F· d =0.24×2809.6×4×10-3=2.69 (N)
参考文献:《机载电子设备常用螺钉拧紧力矩研究》
参考国标:GBT3098.6-2000 《不锈钢紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》
246 123 Mpa 2
s
n
56.11Mpa 60Mpa 104.88Mpa 120Mpa 基本满足要求
参考文献: [1]郭洪民.《流变压铸YL112铝合金的热处理与力学性能》.南昌大 学:中国有色金属学报,2008 [2] GB/T 15114-2009《铝合金压铸件》