求助：普通型凸緣聯(lián)軸器鉸制孔的影響

沈石頭

　本人設(shè)計(jì)中需要選用基本型的凸緣聯(lián)軸器，查詢了賣家的價(jià)格后發(fā)現(xiàn)還是自制合算，所以需要順手出個(gè)圖紙。
  ?" X3 A3 I8 t( v參考機(jī)械手冊(cè)四版　GB/T 5843-1986 基本型的聯(lián)軸器，連軸軸徑>40mm時(shí)，鉸制孔和一般螺栓穿孔數(shù)量就不同了，但是公稱轉(zhuǎn)矩沒(méi)有因?yàn)槁?lián)接螺栓的種類和數(shù)量的變化而不同，我的軸徑是50mm，這個(gè)情況下如何選擇是用鉸制螺栓+3孔o(hù)r一般4.8級(jí)螺栓+6孔？如果需要計(jì)算轉(zhuǎn)矩，一般螺栓+6孔聯(lián)接方式對(duì)應(yīng)的螺栓預(yù)緊力是不是有要求？
在這種聯(lián)接方式下如何計(jì)算許用轉(zhuǎn)矩？
, S9 R4 `$ r6 l( N' g6 ]是以法蘭接觸面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩為許用力矩？
另外鉸制螺栓的聯(lián)接方式，是以受擠壓面面積x許用擠壓強(qiáng)度x螺栓分布半徑x螺栓數(shù)量＝許用力矩？


我需要的建議是選鉸制孔還是一般孔的設(shè)計(jì)。

chntod

聯(lián)軸器應(yīng)該是先把許用轉(zhuǎn)矩分級(jí)，比如10,100,500,1000Nm，然后根據(jù)某一種規(guī)格比如500Nm來(lái)具體設(shè)計(jì)聯(lián)軸器的尺寸和螺栓的種類和多少，所以普通螺栓和鉸制孔螺栓的數(shù)量不一樣，但他們的許用轉(zhuǎn)矩一樣，因?yàn)槭怯稍S用轉(zhuǎn)矩來(lái)計(jì)算具體螺栓數(shù)量
! X* f' ]& p# T1 I) ?; E0 M; D2 Z
; p" O; e$ q) O5 l$ [9 s2 U  @在聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該是以螺栓的摩擦失效或者剪斷為條件來(lái)計(jì)算尺寸，也就是最大許用轉(zhuǎn)矩先使螺栓失效，而不是使軸扭斷，所以隨意增加螺栓數(shù)量也是不對(duì)的，到時(shí)候螺栓沒(méi)剪斷軸先斷了，所以要先知道軸的許用扭矩，再使螺栓失效的轉(zhuǎn)矩小于這個(gè)值，這個(gè)直接參考手冊(cè)上的數(shù)據(jù)好了，看50直徑的聯(lián)軸器有多大的許用轉(zhuǎn)矩(這個(gè)就是螺栓失效的數(shù)值)

/ ]/ ]- U" L/ u! p  L然后再以手冊(cè)上的這個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算所需要的螺栓種類和數(shù)量，或者直接用手冊(cè)上的規(guī)格再校核，或者自己來(lái)計(jì)算和選用，對(duì)于普通螺栓就是要求出螺栓數(shù)量，規(guī)格，預(yù)緊力大小，對(duì)于鉸制孔螺栓就是數(shù)量和規(guī)格，鉸制孔主要是受剪力，資料上說(shuō)鉸制孔螺栓所受剪力大于普通螺栓的摩擦力，所以數(shù)量用的就少

沈石頭

chntod 發(fā)表于 2012-5-10 17:43
0 D) {+ n0 T. P! T* o; d聯(lián)軸器應(yīng)該是先把許用轉(zhuǎn)矩分級(jí)，比如10,100,500,1000Nm，然后根據(jù)某一種規(guī)格比如500Nm來(lái)具體設(shè)計(jì)聯(lián)軸器的尺 ...

這么說(shuō)我的計(jì)算方式?jīng)]有錯(cuò)？“資料上說(shuō)鉸制孔螺栓所受剪力大于普通螺栓的摩擦力，所以數(shù)量用的就少”這是哪個(gè)資料說(shuō)的？ 謝謝哈～

chntod

沈石頭 發(fā)表于 2012-5-10 18:38
3 h% l* e5 {  |7 n  k這么說(shuō)我的計(jì)算方式?jīng)]有錯(cuò)？“資料上說(shuō)鉸制孔螺栓所受剪力大于普通螺栓的摩擦力，所以數(shù)量用的就少”這是 ...

就是百度"鉸制孔螺栓"來(lái)的...{:soso_e127:}  不過(guò)我覺得也對(duì)，因?yàn)槠胀菟ǖ哪Σ亮ψ畲笫乔?qiáng)度X螺栓面積X摩擦系數(shù)，而鉸制孔螺栓的剪切力是剪切強(qiáng)度X螺栓面積，屈服強(qiáng)度與剪切強(qiáng)度比較相近，但摩擦系數(shù)是0.1級(jí)別的，所以前者比后者小

沈石頭

chntod 發(fā)表于 2012-5-10 18:47
6 U3 J( ?! n8 P% L/ a+ V2 K就是百度"鉸制孔螺栓"來(lái)的...  不過(guò)我覺得也對(duì)，因?yàn)槠胀菟ǖ哪Σ亮ψ畲笫乔?qiáng)度X螺栓面 ...

1.普通螺栓在聯(lián)軸器這里失效的形式是軸向的屈服先還是滑牙先？
   如果是屈服先，計(jì)算的最大軸向拉力是屈服強(qiáng)度乘以軸向有效面積，六個(gè)普通螺栓所能提供的最大預(yù)緊力就是前面乘積結(jié)果 的六倍么？
+ B$ f) M; L$ X以聯(lián)軸器YL9為例，4.8級(jí)M10螺栓保證載荷為18000N,鑄鐵對(duì)鑄鐵的摩擦系數(shù)為0.15，螺栓分布半徑為115/2=57.5mm，6個(gè)螺栓，因此許用轉(zhuǎn)矩為18000Nx6x0.15x0.0575m=931.5Nm,手冊(cè)數(shù)據(jù)是400Nm
$ V* z5 R1 `0 A0 c7 w- p, B
6 M) ?( X6 w9 G! d0 r- B9 h2.等級(jí)4.8級(jí)的螺栓，螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)400MPa；螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為0.8； 鋼的抗擠壓強(qiáng)度是屈服強(qiáng)度的0.8,抗剪是屈服強(qiáng)度的0.4，則鉸制螺栓的擠壓強(qiáng)度為256MPa，抗剪強(qiáng)度為128MPa,作為半聯(lián)軸器材料之一的HT200的抗拉強(qiáng)度為200MPa,抗擠壓強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的0.4倍，則為80MPa。在這樣的情況下是半聯(lián)軸器受擠壓先破壞，所以鉸制螺栓用HT200作為半聯(lián)軸器時(shí)，計(jì)算該以“鉸制螺栓被擠壓的長(zhǎng)度”x最小直徑x80MPa。手冊(cè)上沒(méi)有法蘭厚度，所以無(wú)法驗(yàn)證這個(gè)公稱轉(zhuǎn)矩值的來(lái)源。手冊(cè)上該內(nèi)容的選型表格后面的小字注明數(shù)據(jù)是來(lái)自材料為鑄鐵的聯(lián)軸器。
; p5 n8 O9 i# ^# {( s0 W/ l
3 @) H/ Y+ y( D: T

chntod

沈石頭 發(fā)表于 2012-5-10 20:29
* m% [( _( X) ~1.普通螺栓在聯(lián)軸器這里失效的形式是軸向的屈服先還是滑牙先？
   如果是屈服先，計(jì)算的最大軸向拉力是 ...

1.有幾個(gè)螺栓應(yīng)該就是幾倍的摩擦力，具體詳細(xì)計(jì)算時(shí)螺栓的保證最大拉力可能與實(shí)際有出入，因?yàn)椴缓帽ＷC預(yù)緊力有多大，這樣就有個(gè)折扣，然后再加上1.2~1.5倍的安全系數(shù)，差不多就是400Nm了，呵...
5 ^3 N$ |  z0 H; Z5 S
/ [4 s/ w, u  e4 n8 ~2 `& O2.按照金屬結(jié)構(gòu)中給出的參考，抗擠壓強(qiáng)度是屈服強(qiáng)度的1.4倍，剪切強(qiáng)度是屈服強(qiáng)度的0.58倍，直觀上理解抗擠壓的強(qiáng)度應(yīng)該也高，所以鉸制孔螺栓的失效形式一般是剪斷而不是擠壓破壞，這個(gè)建議你再查一下其他資料以作參考
! D6 g# q; L8 @, x2 m. G

沈石頭

chntod 發(fā)表于 2012-5-10 22:16
1.有幾個(gè)螺栓應(yīng)該就是幾倍的摩擦力，具體詳細(xì)計(jì)算時(shí)螺栓的保證最大拉力可能與實(shí)際有出入，因?yàn)椴缓帽ＷC預(yù) ...

1.對(duì)于六個(gè)螺栓共同拉緊，如果預(yù)緊程度有差異，總預(yù)緊力是小于6倍的單個(gè)允許最大拉力。算上安全系數(shù)確實(shí)有可能等于400Nm,不過(guò)對(duì)其中的折合系數(shù)和安全系數(shù)取值大小和計(jì)算方法比較感興趣，不知道是來(lái)自實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還是用概率類的數(shù)據(jù)分析結(jié)果
2.鉸制孔螺栓受橫向載荷，校核螺桿與孔壁的擠壓應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力來(lái)自機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：

+ r  W' v* A6 k% V2 d- e' A7 J許用擠壓應(yīng)力和抗壓強(qiáng)度是否是不同的兩個(gè)量？以前沒(méi)遇到過(guò)計(jì)算抗壓的例子，只知道一般較短的金屬剛件抗壓比抗拉強(qiáng)，尤其是脆性材料，如鑄鐵類的。

mengyuang3

鉸制孔靠螺栓靠剪切，光孔靠預(yù)緊力，選鉸制孔，需要校核螺栓直徑，光孔需要保證預(yù)緊力...

沈石頭

mengyuang3 發(fā)表于 2012-5-11 11:57
鉸制孔靠螺栓靠剪切，光孔靠預(yù)緊力，選鉸制孔，需要校核螺栓直徑，光孔需要保證預(yù)緊力...

那么在公稱轉(zhuǎn)矩相同的情況下是選鉸制螺栓還是選一般螺栓？如果這兩個(gè)方案作用相同，其中一個(gè)就沒(méi)有可選的價(jià)值。手冊(cè)上把這兩個(gè)方案都列出來(lái)的目的是什么？

mengyuang3

沈石頭 發(fā)表于 2012-5-11 16:52
那么在公稱轉(zhuǎn)矩相同的情況下是選鉸制螺栓還是選一般螺栓？如果這兩個(gè)方案作用相同，其中一個(gè)就沒(méi)有可選的 ...

+ V2 t; i6 ]' a* z& ]/ a- `用鉸制孔螺栓是為了保證對(duì)中性，光孔螺栓不需要，兩種形式所適用的聯(lián)軸器型號(hào)不同
1 n2 ~( ~1 v1 w2 U  p- q* D