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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 關(guān)于6061上車螺紋強(qiáng)度的計(jì)算,？ [打印本頁]

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作者: 986675481    時(shí)間: 2014-9-11 18:30
標(biāo)題: 關(guān)于6061上車螺紋強(qiáng)度的計(jì)算,？
一根6061鋁桿,，直徑Φ90mm,一端30mm車M86X3螺紋長30mm用于吊裝,，鋁桿上承受大越2.5噸的重量，要求校核端部螺紋是否會(huì)破壞,？
計(jì)算如下：按照螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算公式：
! ?1 Z) u% ]2 v/ Q& h% a( G      1.剪切強(qiáng)度條件 τ=F/(πdbu)≤[τ]  則 F=[τ]πdbu,，式中d為螺紋大徑Φ86mm， b為螺紋牙根部厚度,，根據(jù)普通螺紋基本牙型可以算得b=P-P/8-P/4=5/8P=5/8*3=1.875mm,  u為螺紋工作圈數(shù),，u=H/P,H為螺紋長度30，則u=30/3=10圈,    許用應(yīng)力[τ]按[σ]=σs/(3~5),[τ]=0.6[σ]計(jì)算,，6061的σs=276MPa,，則[τ]=0.6σs/5=0.6*276/5=33.12MPa，  則F=[τ]πdbu=33.12*3.14*86*1.875*10N=167.784KN;
       2.彎曲強(qiáng)度條件 σ=6FL/(πdb^2u)≤[σ]  則F=[σ]πdb^2u/(6L),式中L為彎曲力臂,，L=d-d2/2,中經(jīng)d2=d-0.6495P,則L=d-(d-0.6495P)/2=86-(86-0.6495*3)=0.974mm,  [σ]=σs/(3~5)=276/5=55.2,  則F=[σ]πdb^2u/(6L)=55.2*3.14*86*1.875^2*10/(6*0.974)N=89.67KN,；
        3.按F=89.67KN計(jì)算，能夠承受的重量M=F/g=89.67/9.8噸=9.15噸≥2.5噸,；
        4.故端部螺紋不會(huì)破壞,；
+ o2 ^8 v. q. b上面計(jì)算中，許用應(yīng)力[τ]按[σ]=σs/(3~5),[τ]=0.6[σ]計(jì)算,，是按普通鋼材計(jì)算的,，但材料為6061，不知道在這樣計(jì)算是否合適,？
* C' U5 i- N5 R1 q" g& L$ W1 r鋁材上的螺紋許用應(yīng)力是多少,？
; D# S4 Y) D* V/ R1 Y" }

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作者: dongst    時(shí)間: 2014-9-12 11:34


螺紋破壞，一看螺桿強(qiáng)度,，二看是否滑牙,。
' @) V0 y7 \1 r# X( j2.5T的軸向的拉力在螺桿上產(chǎn)生的應(yīng)力只有1~2MPa，所以主要是滑牙的情況,。
1 X, V- q; G7 M7 g9 H/ f2.5T的力,，大約40%會(huì)作用在第一圈上，所以第一圈載荷10KN,。
. Q, z. X+ R8 D4 k一圈螺紋面積約585mm^2.
所以第一圈螺紋上產(chǎn)生的剪切應(yīng)力約為17MPa,。
2 }3 a" T6 C, j" ^4 N# T5 I這個(gè)6061桿件是變形鋁，不知道有沒有經(jīng)過熱處理,，如果沒有,，那屈服強(qiáng)度不會(huì)超過55MPa。
& c2 R7 H6 w9 b所以許用剪切強(qiáng)度不過55/(n*1.732)=31.75MPa/n
) X4 ?% \) \+ \所以如果沒什么沖擊,，速度不快的吊裝,，我認(rèn)為也不會(huì)滑牙。
# ~# c( r% l7 G( Z2 Q& H
另外，我不是很理解樓主為何計(jì)算彎曲強(qiáng)度,。
& K4 s* q5 ]+ }* |( l
% }* w6 ?2 ~- h9 E, _

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作者: 986675481    時(shí)間: 2014-9-12 12:28

dongst 發(fā)表于 2014-9-12 11:34
螺紋破壞,，一看螺桿強(qiáng)度，二看是否滑牙,。
0 p2 L' I" L4 ?8 R% ]* d2.5T的軸向的拉力在螺桿上產(chǎn)生的應(yīng)力只有1~2MPa,，所以主要是滑牙 ...

9 j9 t' z; z' G, Y( l; N  d& [& D如果將一圈螺紋沿螺紋大徑d處展開，則可以看做是長度為πd的懸臂梁,，假設(shè)螺紋所承受的壓力作用在以螺紋中經(jīng)d2為直徑的圓周上,，則螺紋不僅受壓力作用，還將承受彎矩作用,。
+ ?7 \3 i. ~7 ~+ o1 o/ P. C$ O/ A

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作者: 986675481    時(shí)間: 2014-9-12 12:48
如果按照螺紋第一圈承受1/3載荷,，對(duì)螺紋第一圈進(jìn)行校核，則上面計(jì)算公式  2.彎曲強(qiáng)度條件的計(jì)算可改為1/3F=[σ]πdb^2/(6L),，則F=8.967*3=26.9KN,，  則能夠承受的重量M=F/g=26.9/9.8噸=2.745噸≥2.5噸,所以端部螺紋強(qiáng)度足夠。

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作者: 986675481    時(shí)間: 2014-9-13 09:28
用軟件做了一下應(yīng)力分析,，承受2.5噸的重量,，螺紋根部最大應(yīng)力達(dá)到72.83MPa,已經(jīng)大于55.2MPa,那螺紋根部會(huì)不會(huì)破壞那？

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作者: 志不窮    時(shí)間: 2014-9-13 16:30
學(xué)習(xí)來了朋友大師們

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作者: 星垂風(fēng)野    時(shí)間: 2014-9-17 21:16
我把你們的討論保存了慢慢學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

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作者: 986675481    時(shí)間: 2014-9-18 22:47
按照第四強(qiáng)度理論對(duì)應(yīng)力進(jìn)行校核：
1.τ=1/3F/(πdb)=1/3*2500*9.8/（3.14*86*1.875）=16.129MPa,；
2.σ=1/3*6FL/(πdb^2)=1/3*6*2500*9.8*0.974/（3.14*86*1.875^2）=50.272MPa,；
; B" R1 h* C/ i9 ]# u5 c1 d/ F0 L3.σ1=σ/2+√（（σ/2）^2+τ^2）=55MPa
   σ2=0MPa
2 ]- p- j+ q' f/ D) C  w& C   σ3=σ/2-√（（σ/2）^2+τ^2）=-4.732MPa
6 Q3 b& L! j$ F   σr4=√(0.5((σ1-σ2)^2+(σ2-σ3)^2+(σ3-σ1)^2))=57.512MPa;
4.σr4≥55.2MPa,故螺紋強(qiáng)度不足。

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作者: yhn567    時(shí)間: 2014-11-26 20:46
[attach]337190[/attach]
% Q4 t- B/ P" ~& S2 G
. M/ w0 J. V; C大使首樓有點(diǎn)筆誤~
6 T; T5 v- e$ ~4 k5 H! `1 r7 V

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作者: 986675481    時(shí)間: 2014-12-2 09:56

yhn567 發(fā)表于 2014-11-26 20:46
大使首樓有點(diǎn)筆誤~

恩,，呵呵,，沒注意，謝謝啦,！
/ k) O* {8 y) D+ v5 |

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作者: qoiiwi    時(shí)間: 2015-2-7 22:29
螺紋強(qiáng)度應(yīng)該怎樣校核,？

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作者: 志不窮    時(shí)間: 2015-10-27 21:55
來學(xué)習(xí)了，大師們,，

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作者: gzzhangxuanlong    時(shí)間: 2015-11-27 16:02

學(xué)習(xí)了,，謝謝分享

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