從螺紋看我們的工業(yè)

zerowing

貌似最近圍繞著螺紋這個(gè)話(huà)題扯了很多了，說(shuō)實(shí)話(huà),，沒(méi)啥可扯的,，基礎(chǔ)性的東西,，說(shuō)多了沒(méi)啥意思。讓8爺看了也笑話(huà),，笑話(huà)我們這一輩接不上班,，哈哈。
前幾日又看到了@sivlerduck 大俠關(guān)于鋁件螺紋的帖子,，http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=347086&extra=&page=1
于是,，著實(shí)發(fā)現(xiàn) ，我們的工業(yè)真的很有意思,。

所以,，還是說(shuō)說(shuō)這個(gè)螺紋。哪怕讓8爺再多笑話(huà)會(huì)兒,，至少我希望通過(guò)我的敘述能讓更多的新人們重新認(rèn)識(shí)下螺紋,，認(rèn)識(shí)下我們的工業(yè)基礎(chǔ)。

說(shuō)螺紋連接,，說(shuō)螺栓選擇,，絕大多數(shù)書(shū)上講得都是基于螺栓保證載荷的計(jì)算。也正因?yàn)槿绱�,，很多人都誤認(rèn)為校核螺栓,，校核螺紋連接強(qiáng)度只要看保證載荷就行了,。哈哈，我曾經(jīng)論述過(guò),，保證載荷和螺紋強(qiáng)度的關(guān)系,，以及為什么多數(shù)時(shí)候你只校核螺栓載荷就夠了的原因。這里不重復(fù)了,，給個(gè)鏈接,，有興趣的大俠可以過(guò)去看。http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=344246&extra=
也正因?yàn)槿绱�,，我才發(fā)現(xiàn),，原來(lái)很多的新手們?cè)诿鎸?duì)非常規(guī)螺紋連接時(shí)是多么的無(wú)助和胡亂猜測(cè)。于是不妨重復(fù)下,，至少講講我的理解,，希望新手們?cè)诿鎸?duì)問(wèn)題時(shí)有一個(gè)清晰的思路。

校核螺紋連接,，特別是螺栓,、螺釘與螺母,、螺孔連接時(shí),，實(shí)際上要校核的有兩個(gè)方面。第一是母材抗拉能力,，第二是螺紋本身的抗屈服能力。
1,。對(duì)于螺栓,、螺釘?shù)男：恕Ｒ环矫�,，要校核其桿部的抗拉能力,，即跟據(jù)手冊(cè)保證載荷值校核該螺栓、螺釘是否會(huì)被拉斷,。另一方面,，則要校核其螺紋部分是否會(huì)屈服，是否因?yàn)閺?qiáng)度不夠被剪斷,，而這部分，跟保證載荷沒(méi)有半毛錢(qián)的關(guān)系,。
所以，當(dāng)你面對(duì)一個(gè)滑絲或者螺紋屈服的螺紋連接問(wèn)題時(shí),，你可以去找材料的缺陷問(wèn)題,，可以去找硬度問(wèn)題,，可以去找材料本身強(qiáng)度問(wèn)題，可以去找螺栓大小是否選擇合適的問(wèn)題,，但唯獨(dú)不能去找保證載荷的問(wèn)題，那是胡扯,。
比如這兩個(gè)圖：

同樣的螺栓,，細(xì)牙的保證載荷永遠(yuǎn)比粗牙大。如果你的螺栓桿沒(méi)有斷,，而螺紋被剪掉了,，你靠這個(gè)保證載荷能解決啥問(wèn)題？如果粗牙的螺紋都屈服了,，你換個(gè)保證載荷更大的細(xì)牙螺紋就沒(méi)問(wèn)題了,？哈哈，笑話(huà),！
于是,，說(shuō)到這兒，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)什么是保證載荷�,。,。�

跟據(jù)定義,，保證載荷 = 保證應(yīng)力 x 公稱(chēng)應(yīng)力截面積,。
                保證應(yīng)力 = 公稱(chēng)屈服強(qiáng)度 x 保證系數(shù)
見(jiàn)下表：

              所以，所謂的保證載荷,，校核就是第一理論強(qiáng)度的抗拉屈服能力,，而不是抗拉拉斷能力。為什么不校核拉斷,？因?yàn)閷?duì)于螺紋連接,，特別是有預(yù)緊的螺紋連接，屈服了,，預(yù)緊力就沒(méi)了,。
          所以，看完這些,，你就應(yīng)該明白,，當(dāng)你的螺紋失效被剪斷的時(shí)候，這個(gè)保證載荷不能幫你任何的忙,。它只能保證你的螺栓桿高枕無(wú)憂(yōu)�,�,！

2。多數(shù)時(shí)候我們不校核母扣端強(qiáng)度,，原因是母扣端多數(shù)情況下承載高于螺栓部分,。校核母扣端也分兩個(gè)方面。一方面是螺紋強(qiáng)度校核,。另一方面是母扣端壁厚部分的抗傾翻彎曲強(qiáng)度校核,。
講母扣，就必須要說(shuō)一種情況,，那就是母扣機(jī)體材質(zhì)問(wèn)題,。比如說(shuō)在鑄鐵做螺紋孔，安裝吊耳,，那么就會(huì)出現(xiàn)一種情況,，當(dāng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)不足時(shí)，或者當(dāng)疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)不足時(shí),，母材端就會(huì)被拉斷,。而這個(gè)，跟保證載荷也沒(méi)有半毛錢(qián)關(guān)系,。哈哈,。你要校核這個(gè)，就要校核螺紋根部的抗傾翻能力,，校核螺紋牙根部的應(yīng)力集中,，特別是首牙螺紋根部的集中，以保證在疲勞狀態(tài)下,，在集中部位不會(huì)形成裂紋，擴(kuò)大并引發(fā)斷裂,。

3,。螺紋校核時(shí)，一般常用的辦法是認(rèn)為螺紋是懸臂梁,，然后校核其承載能力,。簡(jiǎn)單一點(diǎn)的就是直接校核螺紋根部的抗剪切能力和表面的抗擠壓能力�,？辜舨粔虻臅r(shí)候會(huì)滑絲,，擠壓不夠的時(shí)候會(huì)粘扣。
滑絲不多說(shuō)了,，比較常見(jiàn),。粘扣的，可以去看看石油管材上那些API標(biāo)準(zhǔn)的錐扣,。俺從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)這種螺紋被拉斷的,，也沒(méi)見(jiàn)過(guò)管子拉斷的,，但是螺紋粘連是很常見(jiàn)的。所以,，你玩這些螺紋的時(shí)候,，一定要做的一件事就是磷化！目的就是防粘,。

4,。保證扭矩是考慮螺栓在其最大軸向承載時(shí)螺紋副和螺栓帽部分的摩擦和力矩。這個(gè)力矩同牙型有關(guān),，同摩擦系數(shù)有關(guān),，同帽端部分的接觸面有關(guān)。

5,。所謂的母端等級(jí)比螺栓端等級(jí)低一個(gè)等級(jí),，考慮的是均載螺紋牙受力。這個(gè)說(shuō)起來(lái)比較復(fù)雜,，有興趣可以再聊,。螺紋牙受力均勻程度不僅影響承載，亦影響防松,。


說(shuō)完這些,，再回到@sivlerduck 大俠的那個(gè)帖子里后面的結(jié)論部分。說(shuō)說(shuō)俺們工業(yè)的有意思的地方,。
文中提到了螺的螺紋保證載荷,。哈哈，我們來(lái)看看下面這個(gè)圖,，然后對(duì)比下上面那個(gè)螺栓的截面積,。





對(duì)比這看看，有沒(méi)有很有意思的地方,。同樣的應(yīng)力截面積�,。�,！
動(dòng)腦子想想,，這倆的應(yīng)力截面積怎么會(huì)一樣呢？
去翻翻應(yīng)力截面積的算法,，于是得到下面的公式,。

參考牙型圖：d3是計(jì)算的根本圓角后的直徑。如圖,。

所以,，實(shí)際上，計(jì)算這種情況下對(duì)應(yīng)的原始應(yīng)力截面積計(jì)算公式有,。

用這個(gè),，你再去算那些應(yīng)力截面積就都和手冊(cè)上一致了,。哈哈。
但是,，你不感覺(jué)很奇怪嗎,？對(duì)于螺栓，對(duì)于外螺紋部分你可以這么計(jì)算,。對(duì)于內(nèi)螺紋部分呢,？為什么要用一個(gè)中空的根本不存在的截面積來(lái)計(jì)算保證載荷呢？哈哈,，真的是很有意思�,。�

哈哈,，8爺說(shuō)我們的工業(yè)總體是頹勢(shì),，我一點(diǎn)也不奇怪。一個(gè)基礎(chǔ)性的東西,，一個(gè)公眾性的東西都能玩成這樣的話(huà),，那確實(shí)是頹了，而且后代怕是連站起來(lái)都會(huì)困難的,。


PS. 補(bǔ)兩個(gè)圖,，關(guān)于應(yīng)力截面積的。哈哈,。注意文中的（male）字樣�,。�





補(bǔ)：對(duì)其中公式作了更新,，補(bǔ)充了丟失的平方符號(hào),。

抄了把單刀

好東東

阿難和松山

+100，好東西�,�,！

mfka

中國(guó)的理論都是錯(cuò)的？
螺紋作為基礎(chǔ)件,，它的配套性理論不是中國(guó)獨(dú)創(chuàng),，在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)是世界通用性理論。至于隨著理論研究的提高,，新方法會(huì)不斷出現(xiàn),。

保證載荷是衡量螺紋的一個(gè)綜合性指標(biāo)。

mfka

      “你不感覺(jué)很奇怪嗎,？對(duì)于螺栓，對(duì)于外螺紋部分你可以這么計(jì)算,。對(duì)于內(nèi)螺紋部分呢,？為什么要用一個(gè)中空的根本不存在的截面積來(lái)計(jì)算保證載荷呢？哈哈，真的是很有意思�,�,！”
      我們都不是搞基礎(chǔ)研究的，至于“為什么要用一個(gè)中空的根本不存在的截面積來(lái)計(jì)算保證載荷呢,？”問(wèn)題,，你好好地研究，寫(xiě)出一篇論文發(fā)表在《機(jī)械設(shè)計(jì)》雜志,，挑戰(zhàn)那些專(zhuān)家,！
       我只想提醒你一點(diǎn)：螺紋所謂的計(jì)算面積是一個(gè)截面的面積，螺紋旋合有很多牙,，就有很多“中空的根本不存在的截面積”,，把它們折算成一個(gè)截面的面積，或者說(shuō)是當(dāng)量面積,。大家說(shuō)是不是,？

zms9439

個(gè)人看法：
細(xì)牙螺紋小徑大于粗牙螺紋小徑,，面積增大,；其次螺紋牙而言，牙高變小，對(duì)螺紋牙的彎曲應(yīng)力減小,，剪切應(yīng)力變化不大,，應(yīng)該是細(xì)牙會(huì)比粗牙好一點(diǎn)；
螺母,，也有螺紋大徑與外六方之間較大的面積存在,，不應(yīng)無(wú)視吧

mfka

這是樓主的一段言論,，極端看不起中國(guó)人，這是不是數(shù)典忘祖,？

六級(jí)士官

我愁,，不會(huì)吧！這次還是圍繞這個(gè)螺紋吵起來(lái)

成形極限

“新手們?cè)诿鎸?duì)非常規(guī)螺紋連接時(shí)是多么的無(wú)助和胡亂猜測(cè)”,，標(biāo)準(zhǔn)化的目的就是簡(jiǎn)化有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算,，非常規(guī)的東西本來(lái)就不是新手玩的東西。
非標(biāo)準(zhǔn)的東西引起研究者的爭(zhēng)論也是很正常的,，絕大多數(shù)人能把標(biāo)準(zhǔn)的東西弄個(gè)七七八八就可以了,。
關(guān)鍵是國(guó)內(nèi)的東西很多在標(biāo)準(zhǔn)上就打折扣，很多標(biāo)準(zhǔn)可以說(shuō)是下限,，制造者又制造出各種“非標(biāo)”的標(biāo)準(zhǔn)件,，讓人對(duì)整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系都產(chǎn)生了懷疑，不得不選用更高等級(jí)的,，或者直接用國(guó)外的東西,。

zero321

又吵,，真沒(méi)勁,，有這功夫電視劇都看兩集了