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標(biāo)題: 關(guān)于6061上車螺紋強(qiáng)度的計算？ [打印本頁]
作者: 986675481    時間: 2014-9-11 18:30
標(biāo)題: 關(guān)于6061上車螺紋強(qiáng)度的計算？
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破壞？) b. }, V" D& {& C. ~# G
計算如下：按照螺紋牙的強(qiáng)度計算公式：
8 P/ B! Q6 Y3 y4 ^2 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 j: T; p" r+ \& t! F# O       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；+ F% I+ a! f: ?! H
        3.按F=89.67KN計算，能夠承受的重量M=F/g=89.67/9.8噸=9.15噸≥2.5噸；1 K" m( e' e8 V, |" a9 g, V
        4.故端部螺紋不會破壞；6 B$ @4 F% u. x: l3 B7 s
上面計算中，許用應(yīng)力[τ]按[σ]=σs/(3~5),[τ]=0.6[σ]計算，是按普通鋼材計算的，但材料為6061，不知道在這樣計算是否合適？
. x$ V. L6 M; ]8 z鋁材上的螺紋許用應(yīng)力是多少？
. @0 Y) i# G- v: \, G* C& `! N
作者: dongst    時間: 2014-9-12 11:34
本帖最后由 dongst 于 2014-9-12 11:35 編輯
3 ^( t: J5 [7 Z1 u) \4 \1 ?5 R0 l/ v9 f' ~
螺紋破壞，一看螺桿強(qiáng)度，二看是否滑牙。* ?& F- i1 g1 A" b+ L
2.5T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。
% V* R, i# {* j( v9 r9 w  ]2.5T的力，大約40%會作用在第一圈上，所以第一圈載荷10KN。
7 p, k) J+ T4 ~! ~+ P- ?一圈螺紋面積約585mm^2.( K, l  c) L: d9 M% B8 q
所以第一圈螺紋上產(chǎn)生的剪切應(yīng)力約為17MPa。
- L: j9 v2 ?1 Y8 Z這個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)度不會超過55MPa。; ]9 G2 C6 l/ o  v
所以許用剪切強(qiáng)度不過55/(n*1.732)=31.75MPa/n
# h3 T' H, k7 q7 m所以如果沒什么沖擊，速度不快的吊裝，我認(rèn)為也不會滑牙。# c7 L% L$ H* H/ Q( t8 g# @, W
5 b' O% M  o3 \; W! y( t6 u+ @
另外，我不是很理解樓主為何計算彎曲強(qiáng)度。; n. m: z( {( Z4 W2 X: T

/ ^. A* L& W- T) |( b" N0 b
作者: 986675481    時間: 2014-9-12 12:28
dongst 發(fā)表于 2014-9-12 11:34
7 X& l* q* n  W螺紋破壞，一看螺桿強(qiáng)度，二看是否滑牙。
- t* p2 H1 ?+ b2.5T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 ...

, m. F+ T! f) E) ~1 V9 ?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 f+ R( h9 r, ^7 V8 g
作者: 986675481    時間: 2014-9-12 12:48
如果按照螺紋第一圈承受1/3載荷，對螺紋第一圈進(jìn)行校核，則上面計算公式  2.彎曲強(qiáng)度條件的計算可改為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。
作者: 986675481    時間: 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,那螺紋根部會不會破壞那？
作者: 志不窮    時間: 2014-9-13 16:30
學(xué)習(xí)來了朋友大師們
作者: 星垂風(fēng)野    時間: 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)8 N$ j2 r. `. v% P/ m  X5 v
作者: 986675481    時間: 2014-9-18 22:47
按照第四強(qiáng)度理論對應(yīng)力進(jìn)行校核：
6 I! E# c$ O5 S9 m1.τ=1/3F/(πdb)=1/3*2500*9.8/（3.14*86*1.875）=16.129MPa；
3 L; z: }: w! `( k: G; z( u3 t: A2.σ=1/3*6FL/(πdb^2)=1/3*6*2500*9.8*0.974/（3.14*86*1.875^2）=50.272MPa；
: l2 H" S5 A: ?. \" W4 M( I' j3.σ1=σ/2+√（（σ/2）^2+τ^2）=55MPa( z3 t* t& t1 r: E; D% Z2 d
   σ2=0MPa' z/ `: Y# S, `$ O9 ~
   σ3=σ/2-√（（σ/2）^2+τ^2）=-4.732MPa( W7 e! N4 G7 ^* [) ^% s
   σr4=√(0.5((σ1-σ2)^2+(σ2-σ3)^2+(σ3-σ1)^2))=57.512MPa;+ |- E) g+ w2 G/ G8 x( F3 F7 j
4.σr4≥55.2MPa,故螺紋強(qiáng)度不足。
作者: yhn567    時間: 2014-11-26 20:46
[attach]337190[/attach]
4 U! u  {+ [( x& E9 ^( d! r: G' x8 r/ ~9 c/ X8 H
大使首樓有點(diǎn)筆誤~9 e4 t/ D4 B: b
作者: 986675481    時間: 2014-12-2 09:56
yhn567 發(fā)表于 2014-11-26 20:46
/ c# s5 N: R' J# p大使首樓有點(diǎn)筆誤~

. J' L% p; O1 U% x. X) ?恩，呵呵，沒注意，謝謝啦！1 ?" L) f" n. r. r
作者: qoiiwi    時間: 2015-2-7 22:29
螺紋強(qiáng)度應(yīng)該怎樣校核？
作者: 志不窮    時間: 2015-10-27 21:55
來學(xué)習(xí)了，大師們，
作者: gzzhangxuanlong    時間: 2015-11-27 16:02
學(xué)習(xí)了，謝謝分享  
2 g. n6 u! k5 G




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