同济大学《机械设计》电子教材：受拉螺栓联接例题

《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 受拉螺栓联接例题 例题已知汽缸工作压力p=0~0.5Mpa,工作温度<125C 汽缸内径D2=l100mm,螺栓数目z-=20,采用铜皮石棉垫。试计 算汽缸盖螺栓直径 解 力分析 1汽缸盖受气体最大压力: Fo=pπD24=0.5×3.14×1004=475200N 单个螺栓工作载荷: F2=FQ/z=475200/20=23760(N) 3.剩余预紧力 F"=1.5F2=1.5×23760=35640(N) 4螺栓最大拉力 F02=F2+F"=23760+35640=59400(N) 5预紧力 F=Fo2-c/(c+e)F=594000.8×23760=403900N 6螺栓拉力变化幅度: Fa=(F2F)2=(59400-40390)/2=9505(N) 计算螺栓疲劳强度 1.螺栓直径 初取M42,查手册d=42mm,d1=37.129mm,d2=39.07mm 取标准,也可先按静强度计算d,再校核疲劳强度 2.螺栓截面积 A=d2/4=3.14×37.1292/4=1082.17mm 3.螺栓应力幅: G=FA=9505/1082.17=8.78(Mpa) 4选材: 35钢,螺栓强度级别56级 Os=300Mpa 5.螺栓材料疲劳极限 1=0.4lo=0.41×500=205Mp 6.螺栓极限应力幅 E=0.62 km=1 JXSJ

《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ 受拉螺栓联接例题 例题 已知汽缸工作压力 p=0～0.5Mpa，工作温度<1250C， 汽缸内径 D2=1100mm，螺栓数目 z=20，采用铜皮石棉垫。试计 算汽缸盖螺栓直径。 解 一．力分析 1.汽缸盖受气体最大压力： FQ=p·D2 2 /4=0.5×3.14×11002 /4=475200(N) 2.单个螺栓工作载荷： F1=0 F2=FQ/z=475200/20=23760(N) 3.剩余预紧力： F''=1.5F2=1.5×23760=35640(N) 4.螺栓最大拉力 F02=F2+F''=23760+35640=59400(N) 5.预紧力 F'=F02-c1/(c1+c2)F=59400-0.8×23760=40390(N) 6.螺栓拉力变化幅度： Fa=(F02-F')/2=(59400-40390)/2=9505(N) 二．计算螺栓疲劳强度 1.螺栓直径： 初取 M42，查手册 d=42mm，d1=37.129mm，d2=39.07mm (取标准，也可先按静强度计算 d，再校核疲劳强度) 2.螺栓截面积 A=d1 2 /4=3.14×37.1292 /4=1082.17mm2 3.螺栓应力幅： a=Fa/A=9505/1082.17=8.78(Mpa) 4.选材： 35 钢，螺栓强度级别 5.6 级。 B=500Mpa s=300Mpa 5.螺栓材料疲劳极限 -1=0.41B=0.41×500=205Mpa 6.螺栓极限应力幅 = km=1 ku=1 D2 D1

《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 ka=3.45 oam= Ekmku o-/k=06211205/345=3684Mpa) 7.螺栓许用应力幅 [sa}=3 [oa]=alim/sa]=36. 84/=12.28(Mpa) 8校核 878(Mpa)-la=1228(Mpa) 满足疲劳强度 三。计算静强度 1拉应力 o=F/rd4=5940061437.1292/4)=5488Mpa 2.许用应力 s=2.5 lF=o/s=0025=10Mpa) 3.等效应力 oca=1.3o=1.3×54.88=71.344(Mpa) 4强度校核: σc=71.344-[o]=120Mpa) 满足静强度 结果:M42,Z=20 JXSJ

《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ k= alim=kmku -1/k=/=(pa) 7.螺栓许用应力幅 [sa]=3 [a]=alim/[sa]=36.84/3=12.28(Mpa) 8.校核 a=8.78(Mpa)<[a]=12.28(Mpa) 满足疲劳强度 三．计算静强度 1.拉应力 =F02/d1 2 /4=59400/( 2 /4)=54.88(Mpa) 2. 许用应力： [ss]=2.5 []=s/ss=300/=120(Mpa) 3.等效应力： ca=1.3 ==(pa) 4.强度校核： ca=71.344<[]=120(Mpa) 满足静强度 结果：M42，Z=20