螺栓连接计算公式总结
连接件受力经验计算公式
连接件受力经验计算公式
1. 螺栓连接受力计算公式
- 轴向受力: F = π/4 * d^2 * σb
- 剪切受力: F = π/4 * d^2 * τ
其中, d为螺栓直径, σb为螺栓材料的抗拉强度, τ为螺栓材料的剪切强度。
2. 焊缝受力计算公式
- 焊缝长度受力: F = a * l * σw
- 焊缝面积受力: F = a * σw
其中, a为焊缝面积或长度, l为焊缝长度, σw为焊缝材料的极限强度。
3. 键连接受力计算公式
- 剪切受力: F = π/4 * d^2 * τ
- 压力受力: F = d * l * p
其中, d为键直径, l为键长度, τ为键材料的剪切强度, p为键与轴承的接触压力。
4. 铰链连接受力计算公式
- 剪切受力: F = π/4 * d^2 * τ
- 压力受力: F = d * b * p
其中, d为铰链直径, b为铰链宽度, τ为铰链材料的剪切强度, p为铰链与轴承的接触压力。
以上公式是基于理想工况下的简化计算方法,实际应用中还需考虑安全系数、应力集中等影响因素进行修正。
此外,对于复杂的连接形式,可能需要采用有限元分析等数值计算方法。
主要螺栓力矩计算公式
主要螺栓力矩计算公式螺栓是机械设备中常见的连接元件,其承受着连接件之间的拉伸力和剪切力。
在工程设计中,螺栓的力矩计算是非常重要的一环,它直接影响到连接件的安全性和可靠性。
本文将介绍主要螺栓力矩计算公式及其应用。
一、螺栓力矩的定义。
螺栓力矩是指螺栓连接时所受的扭矩,它是由于螺栓受到的拉力而产生的。
在螺栓连接中,力矩的大小直接影响到螺栓的紧固效果和连接件的安全性。
因此,正确计算螺栓力矩是非常重要的。
二、螺栓力矩的计算公式。
1. 拉力法。
根据拉力法,螺栓的力矩可以通过螺栓受力的拉力和力臂的乘积来计算。
其公式为:M = F r。
其中,M为螺栓的力矩,单位为牛顿米(N·m);F为螺栓受力的拉力,单位为牛顿(N);r为力臂,单位为米(m)。
2. 弹性法。
根据弹性法,螺栓的力矩可以通过螺栓受力的拉力和螺栓的弹性模量来计算。
其公式为:M = F L / K。
其中,M为螺栓的力矩,单位为牛顿米(N·m);F为螺栓受力的拉力,单位为牛顿(N);L为螺栓的长度,单位为米(m);K为螺栓的弹性模量,单位为牛顿/米(N/m)。
三、螺栓力矩计算的应用。
螺栓力矩的计算在工程设计中具有广泛的应用。
首先,它可以用于确定螺栓的紧固力,从而保证连接件之间的紧密连接。
其次,它可以用于确定螺栓的尺寸和材料,从而满足连接件的强度和刚度要求。
此外,螺栓力矩的计算还可以用于评估连接件的安全性和可靠性,从而保证设备的正常运行。
四、螺栓力矩计算的注意事项。
在进行螺栓力矩计算时,需要注意以下几点。
首先,要充分考虑螺栓受力的复杂性,包括拉力和剪切力的作用。
其次,要充分考虑螺栓的预紧力和松动力的影响,从而准确计算螺栓的力矩。
此外,要充分考虑螺栓的疲劳和蠕变特性,从而保证螺栓连接的可靠性和安全性。
总之,螺栓力矩计算是工程设计中非常重要的一环,它直接关系到连接件的安全性和可靠性。
通过合理的力矩计算,可以保证螺栓连接的紧固效果,满足连接件的强度和刚度要求,保证设备的正常运行。
螺栓有效联接长度计算公式
螺栓有效联接长度计算公式螺栓是一种常用的联接元件,广泛应用于机械设备、建筑结构、汽车制造等领域。
在螺栓联接中,螺栓的有效联接长度是一个重要的参数,它直接影响着联接的强度和稳定性。
因此,正确计算螺栓的有效联接长度对于确保联接的安全性和可靠性至关重要。
螺栓的有效联接长度指的是螺栓在联接中起作用的实际长度,它包括了螺纹部分和非螺纹部分的长度。
在实际的工程设计中,需要根据具体的情况来计算螺栓的有效联接长度,以确保联接的稳固和安全。
螺栓的有效联接长度计算公式如下:L=LT+L0。
其中,L表示螺栓的有效联接长度,LT表示螺栓的螺纹长度,L0表示螺栓的非螺纹长度。
螺栓的螺纹长度可以根据螺栓的标准规格和要求来确定,通常可以在相关的标准规范中找到。
而螺栓的非螺纹长度则需要根据具体的联接情况和要求来计算。
在计算螺栓的非螺纹长度时,需要考虑到以下几个方面的因素:1. 螺栓的受力情况,螺栓在联接中所承受的受力情况会直接影响其非螺纹长度的计算。
如果螺栓需要承受较大的拉力或压力,那么非螺纹长度需要相应地增加,以确保螺栓联接的稳固和安全。
2. 联接件的厚度,联接件的厚度也会影响螺栓的非螺纹长度的计算。
通常情况下,联接件的厚度越大,螺栓的非螺纹长度就需要相应地增加,以确保螺栓能够完全穿透联接件并有足够的长度用于螺纹连接。
3. 螺栓的预紧力,螺栓的预紧力也是计算非螺纹长度的重要因素。
预紧力越大,非螺纹长度就需要相应地增加,以确保螺栓在预紧状态下不会因为拉伸变形而失去其联接功能。
除了以上几个方面的因素外,还需要考虑到螺栓的材质、表面处理和工作环境等因素,以确保螺栓的有效联接长度计算是准确可靠的。
在实际的工程设计中,通常会根据相关的标准规范和经验数据来进行螺栓的有效联接长度计算。
同时,也需要进行一定的实际测试和验证,以确保螺栓的联接能够满足设计要求和工程需要。
总之,螺栓的有效联接长度是螺栓联接中的重要参数,它直接影响着联接的强度和稳定性。
螺栓连接计算公式总结
螺栓连接计算公式总结螺栓连接是机械设计中常见的一种连接方式,其主要计算公式可以总结如下:1.螺栓直径与被连接件孔径的配合关系设计有预紧力的螺栓连接,如需要拆卸,则螺栓直径应与被连接件的孔径有一定配合关系。
一般可按下列公式计算:d ≤ D -(1~1. 5)S其中 d为螺栓直径;D为被连接件的孔径;S为配合安全系数,轻型为1.0~1.1,重型为1.1~1.2。
2.螺栓承载能力的计算螺栓的承载能力应按下式计算:N ≤ Ψ·Σmiu·d²/4×[σ]其中 N为螺栓所受的剪切力及拉力之和(N);Ψ为接头系数,由试验方法确定,一般可取0.6~0.7;Σmiu为各被连接件(钢板)的抗剪面积(对粗制螺栓取miu=mi+0.175mi,其中mi为被连接件(钢板)的重量(kg),对精制螺栓则取miu=mi;d为螺栓直径(m);[σ]为螺栓材料的许用应力(MPa)。
3.拧紧螺栓所需的轴向力的计算拧紧螺栓所需要施加的轴向力可按下式计算:Fj=π·d·Σmp·d/4×[σ]其中 Fj为拧紧螺栓所需要施加的轴向力(N);d为螺栓直径(m);Σmp为各被连接件接触部位的预紧面上的正应力的合力(N/㎡),一般可取Σmp=(0.7~1.0)σs;[σ]为螺栓材料的许用应力(MPa)。
4.装配时的顶紧力的计算装配时的顶紧力可按下式计算:Fk=π·d·(Pmax-Pmin)/[d×(2~3)×(σs-σb)]其中 Fk为装配时的顶紧力(N);d为螺栓直径(m);Pmax为预紧时所需的最小顶紧力(N);Pmin为预紧时所需的最大顶紧力(N);σs为螺栓材料的屈服极限(MPa);σb为螺栓材料的强度极限(MPa)。
一般情况下取预紧应力的中间值。
要求装配后获得准确预紧力,最好使顶紧力小于或等于设计计算值。
根据顶紧力乘以相应的保险系数即为需要的拧紧力。
普通螺栓长度计算
普通螺纹长度计算
普通螺母要求螺栓要伸出螺母2~3扣,即螺牙外露2~3丝。
普通螺螺纹长度计算公式为:L计=L1+△L,其中L1是连接板层总厚度(mm),△L是附加长度(mm),具体计算方法如下:附加长度△L的计算公式为:△L=m+2s+ip:
m——单个螺母的厚度(mm);
s——垫片的厚度(mm),若果是1平垫加1弹簧垫则2S是平垫加弹簧垫的厚度;
i——变量;当L1≤70mm时,i取值为2,当L1>70mm时为,i取值为3;
p——螺纹的螺距(mm)。
根据以上公式计算出螺栓的计算长度;
根据计算长度确定螺纹的实际长度——L实。
当L1≤70mm时,按螺栓长度以5mm为一个规格的规定,将其个位数按2舍3入、7舍8入的原则,计算出实际长度L实;当L计>70mm 时,可按螺栓长度以10mm为一个规格的规定,将其个位数按4舍5入的原则,计算出实际长度L实。
螺栓副个部件名称如下图1:
图1:螺栓副部件图
以图2为例计算螺杆长度,计算过程如下:
取连接板总层厚度L1=70mm;
螺母厚度m=10.8mm;
采用双平垫,垫片厚度S=2mm;
因L1=70mm所以i=2;
螺纹直径p=1.25mm;
带上公式△L=m+2s+ip可得△L=10.8+2×2+2×1.25=17.3mm
由L计=L1+△L
可得L计=70+17.3=87.3即L计70mm,将其个位数按4舍5入的原则,个位数是7,则按10mm的规格取入,L实=90mm。
其它情况按以上步骤带入相应参数进行计算即可。
图2:M12 螺杆长度计算。
螺栓连接实用计算公式
螺栓连接实用计算公式螺栓连接是一种常见的机械连接方式,通常用于连接两个或多个零件。
在工程设计和计算中,我们需要根据实际情况来确定螺栓连接的尺寸和参数,以保证连接的可靠性和安全性。
本文将介绍一些常用的螺栓连接计算公式,以帮助读者更好地理解和应用。
一、螺栓拉力计算公式在螺栓连接中,螺栓的拉力是一个重要的参数。
拉力的大小决定了螺栓的紧固程度,直接影响连接的可靠性。
根据受力分析原理,我们可以使用以下公式计算螺栓的拉力:拉力(F)= 力矩(M)/ 杠杆臂(L)其中,力矩是指施加在螺栓上的力与螺栓中心轴线的垂直距离的乘积,杠杆臂则是指螺栓直径的一半。
通过测量力矩和杠杆臂的数值,我们可以计算出螺栓的拉力大小。
二、螺栓预紧力计算公式螺栓的预紧力是指在紧固过程中施加在螺栓上的力。
预紧力的大小直接影响螺栓连接的紧固程度和稳定性。
根据预紧力的计算公式,我们可以得到以下关系:预紧力(Fp)= 螺栓材料的屈服强度(σy)× 螺栓截面的面积(A)其中,螺栓材料的屈服强度是指螺栓材料在拉伸过程中发生塑性变形的临界应力值,螺栓截面的面积则是指螺栓剖面的有效面积。
通过测量螺栓材料的屈服强度和螺栓截面的面积,我们可以计算出螺栓的预紧力大小。
三、螺栓的剪切强度计算公式在螺栓连接中,除了拉力外,螺栓还要承受剪切力。
螺栓的剪切强度是指螺栓在剪切过程中能够承受的最大应力值。
根据剪切强度的计算公式,我们可以得到以下关系:剪切强度(τ)= 螺栓材料的抗剪强度(σs)× 螺栓剖面的面积(A)其中,螺栓材料的抗剪强度是指螺栓材料在剪切过程中能够承受的最大应力值,螺栓剖面的面积则是指螺栓剖面的有效面积。
通过测量螺栓材料的抗剪强度和螺栓剖面的面积,我们可以计算出螺栓的剪切强度大小。
螺栓连接的实用计算公式涉及到螺栓的拉力、预紧力和剪切强度等参数的计算。
根据这些公式,我们可以根据实际情况来确定螺栓连接的尺寸和参数,以保证连接的可靠性和安全性。
螺栓强度计算
――受力不均匀因数,受压螺母 =1,受拉螺母 =1.5~1.6;
――缺口应力集中因数,按表3查得;
――抗压疲劳极限,按表4查得;
――安全因数,控制预紧力 =1.5~2.5,不控制预紧力 =2.5~5。
表1螺栓连接
一、螺栓受力分析:
螺栓为受轴向载荷紧螺栓连接(动载荷),受轴向载荷紧螺栓连接(动载荷)的基本形式如下图所示:
二、受轴向载荷紧螺栓连接(动载荷)的基本公式:
(1)许用应力计算公式:
(2)强度校核计算公式:
式中:
――轴向载荷,N;
――螺栓小径,mm,查表获得;
――相对刚度,按表1选取;
――尺寸因数,按表2查得;
表3缺口应力集中因数
表4抗压疲劳极限
三、计算内容:
相关参数如下表:
(1)许用应力计算:
(2)强度校核计算:
四、结论:
由上述计算可知,螺栓强度满足要求。
螺栓紧固计算公式
螺栓紧固计算公式螺栓紧固是机械连接中常见的一种方式,它通过螺纹副的摩擦力将两个或多个零件连接在一起。
在实际工程中,螺栓的紧固力需要根据零件的材料、工作环境等因素进行精确计算,以确保连接的稳固和安全。
本文将介绍螺栓紧固的计算公式及其应用。
螺栓紧固的基本原理。
螺栓紧固的基本原理是利用螺纹副的摩擦力将两个零件连接在一起,从而形成一个稳固的连接。
在紧固过程中,螺栓受到的拉力将零件压紧,使其产生摩擦力,从而防止零件之间的相对滑动。
同时,螺栓还需要承受零件之间的受力,因此其紧固力需要经过精确计算。
螺栓紧固的计算公式。
螺栓紧固的计算公式通常包括以下几个方面的因素,螺栓的拉力、螺纹副的摩擦力、零件的材料和工作环境等。
其中,最常用的计算公式是根据螺栓的拉力和摩擦力来确定其紧固力。
螺栓的拉力可以通过以下公式来计算:Ft = As ×σt。
其中,Ft为螺栓的拉力,As为螺栓的截面积,σt为螺栓的抗拉强度。
螺栓的摩擦力可以通过以下公式来计算:Ff = µ× Ft。
其中,Ff为螺栓的摩擦力,µ为螺纹副的摩擦系数。
螺栓的紧固力可以通过以下公式来计算:Fp = Ft Ff。
其中,Fp为螺栓的紧固力,Ft为螺栓的拉力,Ff为螺栓的摩擦力。
应用举例。
为了更好地理解螺栓紧固的计算公式,我们可以通过一个具体的应用举例来说明。
假设有一台机器,其两个零件需要通过螺栓进行紧固。
根据机器的工作环境和零件的材料,我们可以确定螺栓的抗拉强度σt为300MPa,螺纹副的摩擦系数µ为0.15。
假设螺栓的截面积As为100mm²,根据上述公式,我们可以计算出螺栓的拉力Ft为30000N,摩擦力Ff为4500N,紧固力Fp为25500N。
通过上述计算,我们可以得出螺栓的紧固力为25500N,这意味着螺栓可以承受机器工作时产生的受力,并且能够确保连接的稳固和安全。
同时,我们还可以根据实际情况对螺栓的规格和数量进行调整,以满足机器的实际需求。
螺栓结构设计计算公式与实例
松螺栓连接紧螺栓连接1、受横向工作载荷(1)当普通螺栓联结承受横向载荷时,由于预紧力的作用,将在接合面间产生摩擦力来抵抗工作载荷(如图),这时螺栓仅承受预紧力的作用,而且预紧力不受工作载荷的影响,在联结承受工作载荷后仍保持不变。
预紧力F0的大小,根据接合面不产生滑移的条件确定。
假设为保证接合面不产生滑移所需要的预紧力为F0,则结合面间的摩擦力与横向外载荷平衡的条件是:(2)螺栓除受预紧力的拉伸而产生拉伸应力外,还受拧紧螺纹时,因螺纹摩擦力矩而产生的扭转切应力,使螺栓处于拉伸与扭转的复合应力状态下。
因此在进行强度计算时,应综合考虑拉伸应力和扭转切应力的作用。
螺栓危险截面的拉伸应力为:预紧螺栓时由螺纹力矩T 产生的扭转剪切应力: 1.3:系数将外载荷提高30%,以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响,这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理,大大简化了计算手续,故又称简化计算法2、受轴向工作载荷松螺栓连接装配时螺母不需拧紧,故在承受工作载荷之前螺栓不受力。
这种连接应用范围有限,主要用于拉杆、起重吊钩等连接方面。
螺栓所受拉力=工作载荷d1:螺栓小径F:螺栓总拉力[σ]:许用拉应力σs:螺栓屈服强度S S :安全系数,一般取1.2-1.7z.f.F0≥KF z:结合面数目f-结合面的摩擦系数,K-防滑系数,K=1.1-1.3F —横向载荷σs:螺栓屈服强度S S :安全系数,一般取1.2-1.7受轴向工作载荷时,螺栓所受的总拉力:F2 = F1+ FF2 : 总拉力F1 : 残余预紧力F:工作载荷16/311d T πτ=][41σπF d ≥[]S ss σσ=[]S s s σσ=MPad F ca ][4/3.13.1212σπσσ≤==3、铰制孔螺栓(螺栓承受剪切力)螺栓杆与孔壁之间无间隙,接触表面受挤压;在连接接合面处,螺栓杆则受剪切。
因此,应分别按挤压及剪切强度条件计算。
螺纹连接计算(附Excel计算)
螺纹连接计算目录起重机设计规范(箱形梁计算) (2)附1:螺栓的承载力 (2)㈠连接螺栓的抗剪承载力 (2)㈡螺栓连接的抗拉承载力 (3)㈢剪力和拉力共同作用下螺栓的承载力 (4)附2:螺栓群计算 (4)㈠螺栓群轴心受剪 (4)㈡螺栓群偏心受剪 (4)㈢螺栓群在弯矩作用下受拉 (5)㈣螺栓群偏心受拉 (5)㈤螺栓群受拉力、弯矩和剪力共同作用 (5)㈥螺栓连接计算公式 (5)附3:螺旋螺纹连接(支撑) (5)㈠三角螺纹 (5)㈡梯形螺纹 (13)㈢螺旋调节压杆稳定性 (14)附4 螺纹连接计算表格.xls (15)附5 PSB、螺栓(杆)、销联接.xlsx (15)起重机设计规范(箱形梁计算)强度计算对于7.0/s ≥b σσ的高强度钢材,基本许用应力[]σ计算:[]nb s 35.05.0σσσ+= (28)剪应力许用应力[]τ计算:[][]3στ= (29)端面承压许用应力[]d c σ计算:[][]σσ4.1c =d(30)局部压应力[]σσ≤=tcP m (31)复合应力[]στσσσσ≤+-+2223m m (32)两个方向的正应力[]στσσσσ≤+-+222x 3xy y x y (33)验算焊缝复合应力[]h 222x 2στσσσσ≤+-+xy y x y (37)稳定性计算受弯构件的整体稳定性 H 型钢或焊接工字钢⑴、载荷作用在受压翼缘上时,729.103452351323513s==≤σbl ;⑵、载荷作用在受拉翼缘上时,506.163452350223502s==≤σbl ;⑶、跨中受压翼缘右侧向支承时,205.133452351623516s==≤σbl 。
附1:螺栓的承载力㈠连接螺栓的抗剪承载力⒈普通螺栓的抗剪承载力⑴按抗剪—螺栓的许用剪应力—][—螺栓杆直径;—;2,双剪单剪1—剪切面数,单剪—))27-2-2(][4][j j 2ττπd n n n d n N v v v vv ===螺杆nσ..SP80~60][j =τ,被连接构件][81][σσ.c =⑵按承压][81][—孔壁的许用应力,—][—螺栓杆直径;—度;—承压构件的较小总厚—))28-2-2(][][c c c σσσσ.=⋅=∑∑c d t t d N⒉摩擦型高强螺栓的抗剪承载力221、341、481n ,安全系数、、—安全系数,载荷组合—n —螺栓的有效截面——屈服点,—70预拉力—单个螺栓的预紧力,—;0.55)Q345(0.35~,0.45)Q235(0.30~—摩擦系数,——传力的摩擦面数;—))29-2-2(][][sl sl m j m ...C B A A ;A .P P Z nPZ N l l v =⋅==σσμτμ表 3-2-8 摩擦系数μ值连接处构件接触面的处理方法 构件材料Q235 Q345及以上喷砂(喷砂后生赤锈)0.45 0.55 喷砂(或酸洗)后涂无机富锌漆 0.35 0.40钢丝刷清理浮锈或未处理的干净轧制表面0.300.35表 3-2-9 单个高强螺栓的预拉力P螺栓 等级抗拉强度σb (N/mm 2)屈服点σsl(N/mm 2) 螺栓有效截面积A1(mm 2) 157 192 245 303 353 459 561694 817 976 螺栓公称直径(mm) M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 单个高强螺栓的预拉力P (kN ) 8.8S ≥800 ≥600 70 86 110 135 158 205 250 310366 437 10.9S ≥1000 ≥900 99 120 155 190 223 290 354 437 515 615 12.9S ≥1200 ≥1080110145185229 267 347 424525618738取各档中的最小值。
螺栓设计计算公式
普通螺栓抗剪连接
N/2
N
N/2
破坏形式
(1)螺栓杆被剪坏 N 栓杆较细而板件较厚时 (2)孔壁的挤压破坏 栓杆较粗而板件较薄时 (3)板件被拉断 N 截面削弱过多时 以上破坏形式予以计算解决。
N
N
(4)板件端部被剪坏(拉豁) 端矩过小时;端矩不应小于2dO N N
这 两 种 破 坏 构 造 解 决
当l1 60d 0时: 0.7
N n b N min
2、普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算 e F F
1
N1F
y
1 N 1Tx
F T
r1
N1T
x
N1Ty
T
N1 F F n
★F作用下每个螺栓受力:
N1Tx T y1
x y
i 1 2 i i 1
n
n
2 i
N1Ty
T x1
承压型高强度螺栓—受力特征与普通螺栓类似。
摩擦型高强度螺栓抗剪连接单栓承载力
N 0.9n f P
b v
(3 63)
式中:0.9—抗力分项系数γR的倒 数(γR=1.111); nf—传力摩擦面数目; μ--摩擦面抗滑移系数; P—预拉力设计值.
承压型高强度螺栓抗剪连接单栓抗剪承载力
nv—剪切面数目; d—螺栓杆直径; fvb、fcb—螺栓抗剪和承压强度设计值; ∑t—连接接头一侧承压构件总厚度的较小值。
普通螺栓群抗剪连接计算
1、普通螺栓群轴心力作用下抗剪计算
N
l1
N/2 N/2
当l1 15d 0时: 1
l1 当 15d 0 l1 60d 0时: 1.1 150d 0
《机械设计》第九版 公式大全
第五章螺纹连接和螺旋传动受拉螺栓连接1、受轴向力FΣ每个螺栓所受轴向工作载荷:zFF/∑=z:螺栓数目;F:每个螺栓所受工作载荷2、受横向力FΣ每个螺栓预紧力:fizFKF s∑>f:接合面摩擦系数;i:接合面对数;sK:防滑系数;z:螺栓数目3、受旋转力矩T每个螺栓所受预紧力:∑=≥niisrfTKF10sK:防滑系数;f:摩擦系数;4、受翻转力矩M螺栓受最大工作载荷:≥zMLF maxmax5、受横向力FΣ每个螺栓所受工作剪力:F==ii1螺栓连接强度计算松螺栓连接:]σπσ≤=421d只受预紧力的紧螺栓连接:[]σπσ≤=43.121dF受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接:受轴向静载荷:[]σπσ≤=43.1212dF受轴向动载荷:[]pmbba dFCCCσπσ≤∙+=212受剪力的铰制孔用螺栓连接剪力:螺栓的剪切强度条件:[]σπτ≤=4/2dF螺栓与孔壁挤压强度:[]pp LdFσσ≤=min螺纹连接的许用应力许用拉应力:[]S Sσσ=许用切应力:[]τστSS=许用挤压应力: 钢:[]PS P S σσ=铸铁:[]PB P S σσ=S σ:螺纹连接件的屈服极限;B σ:螺纹连接件的强度极限;p S S S ⋅⋅τ:安全系数第六章 键、花键、无键连接和销连接普通平键强度条件:[]p p kldT σσ≤⨯=3102 导向平键连接和滑键连接的强度条件:p kldT p ≤⨯=3102T :传递的转矩,N.mkl :键的工作长度,d :轴的直径,mmMPa静连接强度条件:[]p mp zhld T σϕσ≤⨯=3102动连接强度条件:[]p zhld T p m≤⨯=ϕ3102ϕ:载荷分配不均系数,与齿数多少有关,一般取8.0~7.0=ϕ,齿数多时取偏小值z :花键齿数l :齿的工作长度,mm h :齿侧面工作高度,C dD h 22--=,C 倒角尺寸m d :花键的平均直径,矩形花键2dD d m +=,渐开线花键1d d m =,1d 为分度圆直径,mm[]pσ:花键许用挤压应力,MPa[]p :花键许用压力,MPa第八章 带传动1、带传动受力分析的基本公式2001F F F F -=-201eF F F +=1F :紧边接力,N ; N ; e F :有效拉力,N ; αf eec F :临界摩擦力,N ; αf F :临界有效拉力,N ; f :摩擦系数,N ; α:带在轮上的包角,rad 3、带的应力分析 紧边拉应力:A F 11=σ 松边拉应力:AF 22=σ 离心拉应力:Aqv A F e c 2==σ带绕过带轮产生的弯曲应力:db d hE=σA :带的横剖面面积,mm 2; q :带的单位长度质量,kg/m ;v :带速,m/s ; E :带的弹性模量,N/mm2; h :带的厚度,mm ; d d :带轮基准直径,mm带的最大应力发生在紧边绕入小带轮之处:b c σσσσ++=1max第十章 齿轮传动直齿轮 圆周力:1112d T F t = αcos 1t n F =向力:βtan t a F F = 法向力直齿轮齿根弯曲疲劳强度校核公式:[]F Sa Fa t F F bmY Y Y F K σσε≥=1设计计算公式[]32112F SaFa d F Y Y z Y T K m σφε∙≥ Fa Y :齿形系数;Sa Y 应力校正系数; F K 弯曲疲劳强度计算载荷系数,βF Fa v A F K K K K K =εY 弯曲疲劳计算的重合度系数直齿圆柱齿轮齿面疲劳接触强度计算[]H Z H d H H T Z Z uu d T K σφσε≤±∙=12311 设计计算公式321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛∙±∙≥HE H d H Z Z Z u u T K d σφε斜齿轮齿根弯曲疲劳强度校核公式[]F n d Sa Fa F F Z m Y Y Y Y T K σφβσβε≤=21321cos 2设计计算公式[]32121cos 2F SaFa d F n Y Y z Y T K m σφββ⋅≥锥齿轮轮齿受力分析 圆周力112m t d T F =径向力211cos tan a t r F F F ==δα 轴向力211cos tan r t a F F F ==δα 法向载荷αcos tn F F =齿根弯曲疲劳强度校核计算公式()[]F R R SaFa F F u zm Y Y T K σφφσ≤+-=15.01221321设计计算公式()[]32212115.01F SaFa R R F Y Y u zT K m σφφ∙+-≥齿面接触疲劳强度校核计算公式()[]H R R H EH H ud T K Z Z σφφσ≤-=31215.014 设计计算公式[]()321215.014u T K Z Z d RR H HEH φφσ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥ 第十一章 蜗杆传动 蜗杆圆周力11212d T F F a t ==]H K :载荷系数,v A K K K K β=,A K 使用系数,βK 齿向载荷分布系数,v K 动载系数[]H H σσ/:分别为蜗轮齿面的接触应力和许用接触应力,MPa蜗轮齿根弯曲疲劳强度校核公式[]F Fa F Y Y md d KT σσβ≤=221253.1 设计公式[]βσY Y z KT d m Fa F 221253.1≥F σ:蜗轮齿根弯曲应力,MPa2Fa Y :蜗轮齿形系数[]F σ:蜗轮的许用弯曲应力,MPa第十二章滑动轴承一、不完全液体润滑径向滑动轴承计算在设计时,通常已知轴承所受的径向载荷F<N>,轴颈转速n<r/min>,轴颈直径d<mm>,进行以下验算: 1、验算轴承平均压力p<MPa>MPa pv 许用值MPa.m/s[]v :许用滑动速度,m/s二、不完全液体润滑止推滑动轴承的计算在设计止推轴承时,通常已知轴承所受轴向载荷Fa ,轴颈转速n ,轴颈直径2d 和轴承孔直径1d 以及轴环数目z ,处于混合润滑状态下的止推轴承需校核p 和pv 。
螺栓设计计算公式
N t1
N M y1 b n N t 0.8 P n 2 yi
i 1
单个螺栓所受的剪力:
N v1
V Nv n
对于高强度螺栓摩擦型连接,在拉力和剪力共同 作用下,单栓抗剪承载力如前所述为:
N t1 N
上式中:
b t
N v1 N
b v
1
N 0.9n f P
承压型高强度螺栓—受力特征与普通螺栓类似。
摩擦型高强度螺栓抗剪连接单栓承载力
N 0.9n f P
b v
(3 63)
式中:0.9—抗力分项系数γR的倒 数(γR=1.111); nf—传力摩擦面数目; μ--摩擦面抗滑移系数; P—预拉力设计值.
承压型高强度螺栓抗剪连接单栓抗剪承载力
当l1 60d 0时: 0.7
N n b N min
2、普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算 e F F
1
N1F
y
1 N 1Tx
F T
r1
N1T
x
N1Ty
T
N1 F F n
★F作用下每个螺栓受力:
N1Tx T y1
x y
i 1 2 i i 1
n
n
2 i
N1Ty
T x1
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
钢结构连接计算公式总汇
钢结构连接计算公式总汇1:钢结构连接计算公式总汇本旨在提供钢结构连接计算公式的总汇,以便工程师在进行钢结构计算设计时能够准确、高效地进行连接设计。
以下是各类常用的钢结构连接计算公式详细细化。
1. 强度计算公式1.1 焊缝强度计算公式在焊缝连接设计中,可以使用以下强度计算公式:σ = k1 × k2 × k3 × α × A其中,σ为焊缝的强度;k1为材料强度的修正系数;k2为焊缝形状的修正系数;k3为焊缝质量的修正系数;α为焊缝强度的系数;A为焊缝的有效截面积。
1.2 螺栓强度计算公式在螺栓连接设计中,可以使用以下强度计算公式:σ = k1 × k2 × α × A其中,σ为螺栓的强度;k1为材料强度的修正系数;k2为螺栓形状的修正系数;α为螺栓强度的系数;A为螺栓的有效截面积。
2. 刚度计算公式2.1 焊缝刚度计算公式焊缝连接的刚度计算可以使用以下公式:k = k1 × k2 × k3 × α × E × I / L 其中,k为焊缝的刚度;k1为材料刚度的修正系数;k2为焊缝形状的修正系数;k3为焊缝质量的修正系数;α为焊缝刚度的系数;E为材料的弹性模量;I为焊缝截面惯性矩;L为焊缝的长度。
2.2 螺栓刚度计算公式螺栓连接的刚度计算可以使用以下公式:k = k1 × k2 × α × E × A / L其中,k为螺栓的刚度;k1为材料刚度的修正系数;k2为螺栓形状的修正系数;α为螺栓刚度的系数;E为材料的弹性模量;A为螺栓的截面积;L为螺栓的长度。
附件:1. 强度计算公式表格2. 刚度计算公式表格法律名词及注释:1. 材料强度的修正系数:根据不同材料的特性,经过实验和理论分析得出的修正系数,用于修正材料在实际工程中的强度。
2. 焊缝形状的修正系数:根据焊缝的形状特征,经过实验和理论分析得出的修正系数,用于修正焊缝在实际工程中的强度。
螺栓长度的计算公式
螺栓长度的计算公式螺栓是一种常见的连接元件,广泛应用于机械制造、建筑工程等领域。
在设计和使用螺栓时,准确计算螺栓长度是非常重要的。
螺栓长度的计算公式如下:螺栓长度 = 螺母高度 + 松动量 + 螺栓穿透深度我们来了解一下螺母高度。
螺母是螺栓连接中的一部分,用于固定螺栓。
螺母的高度通常取决于其规格,例如M12的螺母高度为10mm。
因此,在计算螺栓长度时,我们需要考虑螺母的高度。
松动量也是计算螺栓长度的重要参数。
松动量指的是在正常使用过程中,螺栓由于振动或应力松动的程度。
为了确保连接的可靠性,我们需要在计算螺栓长度时考虑松动量。
螺栓穿透深度也是计算螺栓长度时需要考虑的因素。
螺栓穿透深度指的是螺栓在连接过程中穿过被连接物体的深度。
根据实际情况,我们需要根据螺栓穿透深度来计算螺栓长度。
螺栓长度的计算公式包括螺母高度、松动量和螺栓穿透深度。
在实际应用中,我们可以根据具体情况来确定这些参数的数值。
例如,如果我们要连接两个厚度为10mm的金属板,选择了M12的螺栓和螺母,那么我们可以通过查阅相关规格表得到螺母高度为10mm。
在考虑松动量时,我们可以根据设备的振动频率和应力程度来选择合适的数值。
螺栓穿透深度则需要根据被连接物体的具体情况来确定。
需要注意的是,螺栓长度的计算公式只是一种理论计算方法,实际应用中还需要考虑其他因素。
例如,连接的紧固力是否满足要求、螺栓的材质和强度等。
因此,在设计和使用螺栓时,我们应该综合考虑多种因素,确保连接的安全可靠。
螺栓长度的计算公式是设计和使用螺栓时必须掌握的重要知识之一。
通过合理计算螺栓长度,可以确保连接的牢固性和可靠性,提高设备的使用寿命和安全性。
同时,我们还需要综合考虑其他因素,以确保螺栓连接的整体性能。
通过不断学习和实践,我们可以更好地掌握螺栓长度的计算方法,为实际工作提供准确的技术支持。
螺栓螺钉连接位置度公差计算
螺栓、螺钉连接位置度公差计算一、螺栓连接的计算公式用螺栓连接丙个或两个以上的零件,且被连接零件均为光孔,其计算计算公式为:T≤KZZ=D MIN-d MAXT——位置度公差值Z——孔与紧固件之间的间隙D MIN——最小孔径d MAX——螺栓或螺钉的最大直径K——间隙利用系数推荐值:不需调整的固定连接K=1需调整的固定连接K=0.8或0.6若考虑结构、加工等因素,被连接零件采用不相等的位置度公差T a 、T b时,则必须满足:T a+T b≤2T二、螺钉连接的计算公式被螺钉连接的零件中有一个是螺孔(或其它不带间隙的过盈配合孔).而其它均为光孔,其计算公式为:T≤0.5KZZ=D MIN-d MAX若考虑结构、加工等因素,被连接零件采用不相等的位置度公差T a 、T b时,螺孔(或过盈配合孔)与任一零件的位置度公差的组合必须满足:T a+T b≤2T注:圆整后取标准公差值摘自机械工业出版社《机械工业最新基础标准应用手册》1988年出版位置度公差值的计算-形状和位置公差位置度公差GB 13319-1991本章给出适用于呈任何分布形式的内、外相配要素,为保证装配互换而给定位置度公差的公差值计算方法。
1 代号t--位置度公差值(公差带的直径或宽度)S--光孔与紧固件之间的间隙--光孔的最小直径Dmindmax--螺栓、螺钉或销轴的最大直径K--间隙利用系数2 螺栓连接的计算方式2.1 用螺栓连接两个或两个以上的零件,且被连接零件均为光孔,其孔径大于螺栓直径,如图45。
计算公式: t=K*S ---------------------------(1)式中:S=Dmin -dmaxK的推荐值为:不需调整的连接:K=1;需要调整的连接:K=0.8或K=0.6。
注:K值的选择应根据连接件之间所需要的调整间隙量确定。
例如:某个采用螺栓连接的部位,其光孔与紧固件之间的间隙为1mm:a. 若设计只要求装配时螺栓能顺利地穿入被被连接件的光孔,各被连接件不需作相互错动的调整;此时,选K=1,则t=1mm。
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普通螺栓
螺栓种类受
力
状
态
连接简图内力分布承载力设计值螺栓内力计算公式验算公式说明
普通螺栓受
剪
轴
心
力当l1≤15d0(d0为孔径)时可认为均匀受剪
n
N
N
V
=
b
V
N
N
m in
≤
各螺栓均匀受力
验算
求承载力
设计偏
心
力
n
F
N
F
=
1
∑∑
∑∑
==
==
+
⋅
=
+
⋅
=
n
i
n
i
i
i
Ty
n
i
n
i
i
i
Tx
y
x
x
T
N
y
x
y
T
N
11
2
2
1
1
11
2
2
1
1
()b
F
Ty
Tx
N
N
N
N
min
2
1
1
2
1
≤
+
+
验算
求承载力
受
拉
轴
心
力
b
t
e
b
t
f
A
N=
n
N
N
F
=b
t
F
N
N≤
各螺栓均匀受力
验算
求承载力
设计
弯
矩∑
=
2
1
1
i
y
My
N b
t
N
N≤
1
中和轴在底排螺栓处
验算
求承载力
小
偏
心
中和轴在螺栓群形心处
验算
求承载力
大
偏
心
中和轴在底排螺栓处
验算
求承载力
拉
剪
联
合
作
用
拉剪两种受力的组合
b
t
e
b
t
f
A
N=
1
2
2
≤
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
b
t
t
b
v
v
N
N
N
N
b
c
v
N
n
V
N≤
=
t
N
按实际受拉情况区别计算
验算
摩擦型高强螺栓
螺栓种类受
力
状
态
连接简图内力分布承载力设计值螺栓内力计算公式验算公式说明
摩擦型高强螺栓受
剪
轴
心
力
与普通螺栓相同
)
63
3(
9.0-
⋅
⋅
=P
n
N
f
b
v
μ
与普通螺栓相同b
v
V
N
N≤
各螺栓均匀受
力
验算
求承载力
设计偏
心
力
与普通螺栓相同与普通螺栓相同()b v
F
Ty
Tx
N
N
N
N≤
+
+2
1
1
2
1
验算
求承载力
受
拉
轴
心
力
与普通螺栓相同
)
73
3(
8.0-
=P
N b
t
与普通螺栓相同
b
t
N
N≤
1
各螺栓均匀受
力
验算
求承载力
设计弯
矩∑
=
2
1
1
i
y
My
N
中和轴在螺栓
形心处
验算
求承载力偏
心
力
∑
=
⋅
+
=
n
i
i
y
y
M
n
N
N
1
2
1
1
中和轴在螺栓
形心处
验算
求承载力拉
剪
联
合
作
用
)
25
.1
(
9.0
8.0
,t
f
b
t v
b
t
N
P
n
N
P
N
-
=
=
μ)
25
.1
(
9.0
8.0
1
2
1
1
ti
f
n
i
i
N
nP
n
V
P
y
y
M
n
N
N
∑
∑
-
≤
≤
⋅
+
=
=
μ
中和轴在底排
螺栓处
验算
承压型高强螺栓(请同学完成)
螺栓种类受
力
状
态
受力简图内力分布承载力设计值螺栓内力计算公式验算公式说明
承压型高强螺栓受
剪
轴
心
力
偏
心
力
受
拉
轴
心
力
弯
矩
偏
心
力
拉
剪
联
合
作
用
F
e
M
N
F
N N。