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一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力计算方法

一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力计算方法
一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力计算方法

一、螺栓的分类

普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。高强螺栓一般为8.8级和10.9级,其中10.9级居多。

二、高强度螺栓的概念

根据高强度螺栓的性能等级分为:8.8级和10.9级。其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓,在标示方法上,性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%,小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa,最小抗拉强度σb=830MPa。公称屈服强度σs=640 ,最小屈服强度σs=660。

(另外一种解释:小数点前数字表示热处理后的抗拉强度;小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa,屈强比为0.8;10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa,屈强比为0.9。)

抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值,当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。此后,钢材抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出

现颈缩现象,直至断裂破坏。

三、计算方法

钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。

F=σs*A,

其中F为拉力(许用载荷),σs为材料抗拉强度,A为有效面积,有效面积为螺栓有效长度上直径最小处的横截面积。

M20的有效直径为Φ17,M20的有效横截面积为227mm^2 。8.8级M20最小抗拉强度σb=830MPa

F=830*227=188410N=188.41KN

所以M20螺栓8.8性能等级最小抗拉力为188.41KN。

对拉螺栓力学性能表 强度计算公式.

对拉螺栓力学性能表强度计算公式(穿墙螺丝) 作者:建材租赁来源:穿墙螺丝日期:2011-5-14 14:10:04 人气:1693 导读:对拉螺栓(穿墙螺丝)力学性能表,强度计算公式,力学性能验算。 1.对拉螺栓(穿墙螺丝)力学性能表 螺栓直径(mm螺纹内径(mm净面积(mm2重量(kg/m容许拉力(N M12 M14 M16 9.85 11.55 13.55 76 105 144 0.89 1.21 1.58 12900 17800 24500 M18 M20 M22 14.93 16.93 18.93 174 225 282 2.00 2.46 2.98 29600 38200 47900 2.强度验算 已知2[100×50×3.0 冷弯槽钢 强度满足要求。

(二挠度验算 验算挠度时,所采用的荷载,查表得知仅采用新浇混凝土侧压力的标准荷载(F。 所以: 已知 钢楞容许挠度按表。 挠度满足要求。 二、主钢楞验算 (一强度验算 1.计算简图 2.荷载计算 P为次钢楞支座最大反力(当次钢楞为连续梁端已含反力为、中跨反力为0.5ql,所以,0.6+0.5。 3.强度验算 强度不够,为此应采取下列措施之一: (1 加大钢楞断面,再进行验算; (2 增加穿墙螺栓,在每个主次钢楞交点处均设穿墙螺栓,则主钢楞可不必再验算。 例3:已知混凝土对模板的侧压力为F=30kN/m2,对拉螺栓间距,纵向、横向均为0.9m,选用M16穿墙螺栓,试验算穿墙螺栓强度是否满足要求。

[解] 满足要求。 对拉螺栓(穿墙螺丝)力学性能表 螺栓直径(mm螺纹内径(mm净面积(mm2重量(kg/m容许拉力(N M12 M14 M16 9.85 11.55 13.55 76 105 144 0.89 1.21 1.58 12900 17800 24500 M18 M20 M2214.93 16.93 18.93 174 225 282 2.00 2.46 2.98 29600 38200 47900

地脚螺栓长度及重量的计算方式

地脚螺栓长度和重量的计算方式 我公司在销售地脚螺栓的过程中,经常遇到客户询问地脚螺栓的长度和重量的计算方式,为此,我们特地整理一份资料,供客户参考。 地脚螺栓分为多种型式,有国标GB799、7字(直钩)、J型(弯钩)、单锚板、加劲锚板等地脚螺栓形式。 一、重量的通用计算公式: 圆钢的重量计算方式= (圆钢的直径)2x0.00617x用料长度 例:Ф25的圆钢(地脚螺栓用的钢材都为圆钢),用料长度为1000mm(1米):重量=252x0.00617x1 = 3.856kg/件 二、长度的计算方式: 1. GB799地脚螺栓 国标地脚螺栓的标注方式为M x L,而这里的L不是整个螺栓的实际用料的总长。从上图中看出,实际的长度应该为螺栓全部展开后的长度,即L+X。 对于X的定义,一般是有规定的。我公司一般采用的数据如下: 那么,总长就应该是L加上以上X数据。重量也就可以计算了。 2. 7字/L型/直钩式地脚螺栓

外包用料长度= h + b 中线用料长度= h + b 内包用料长度= h + b + 0.5d (注:d 为螺栓直径) 3. J型/弯钩式地脚螺栓 J型地脚螺栓栓料长= h + 3.1416R 4. 单头锚栓/单锚板地脚螺栓:螺杆的长度即为用料长度。 5. 加劲锚板式地脚螺栓:螺杆的长度即为用料长度。 三、其它事项: 由于地脚螺栓分为A型、B型或称为粗杆、细杆。不同的杆径会影响地脚螺栓的重量。在计算地脚螺栓重量时要注意杆径的选择。A、B型用料直径如下: 版权所有: 上海徐浦标准件有限公司 电话:021-******** 或4000-888-164(免费) 网址:https://www.doczj.com/doc/6213809263.html, QQ: 875401259

螺栓剪切强度计算

螺栓剪切强度计算一、基本公式 mm M1螺栓的应力截面积:0.462 mm M2螺栓的应力截面积:2.072 mm M3螺栓的应力截面积:5.032 mm M4螺栓的应力截面积:8.782 mm M5螺栓的应力截面积:14.22 mm M6螺栓的应力截面积:20.12 mm M8螺栓的应力截面积:36.62 mm M10螺栓的应力截面积:582 mm M12螺栓的应力截面积:84.32 mm M14螺栓的应力截面积:1152

mm M16螺栓的应力截面积:1572 mm M18螺栓的应力截面积:1922 mm M20螺栓的应力截面积:2452 mm M22螺栓的应力截面积:3032 mm M24螺栓的应力截面积:3532 mm M27螺栓的应力截面积:4592 mm M30螺栓的应力截面积:5612 mm M33螺栓的应力截面积:6942 mm M36螺栓的应力截面积:8172 mm M39螺栓的应力截面积:9762 二、螺栓代号含义 8.8级螺栓的含义是螺栓强度等级标记代号由“?”隔开的两部分数字组成。标记代号中“?”前数字部分的含义表示公称抗拉强度,碳钢:公制螺栓机械性能等级可分为:3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8 、13.5 1 、螺栓材质公称抗拉强度达800MPa级;(第一个8) 2、螺栓材质的屈强比值为0.8;(第二个8就是0.8) 3、螺栓材质的公称屈服强度达800×0.8=640MPa级 三、剪应力和拉引力关系 实验证明,对于一般钢材,材料的许用剪应力与许用拉应力有如下关系: 塑性材料[t]=0.6-0.8[b];脆性材料[t]=0.8-1.0[b] 四、零件应力取值 机械设计或工程结构设计中允许零件或构件承受的最大应力值。要判定零件或构件受载后的工作应力过高或过低,需要预先确定一个衡量的标准,这个标准就是许用应力。凡是零件或构件中的工作应力不超过许用应力时,这个零件或构件在运转中是安全的,否则就是不安全的。许用应力是机械设计和工程结构设计中的基本数据。在实际应用中,许用应力值一般由国家工程主管部门根据安全和经济的原则,按材料的强度、载荷、环境情况、加工质量、计算精确度和零件或构件的重要性等加以规定。许用应力等于考虑各种影响因素后经适当修正的材料的失效应力(静强度设计中用屈服极限yield limit或强度极限strength limit疲劳强度设计中用疲劳极限fatigue limit)除以安全系数。塑性材料(大多数结构钢和铝合金)以屈服极限为基准,除以安全系数后得许用应力,即[σ]=σs/n(n=1.5~2.5);脆性材料(铸铁和高强钢)以强度极限为基准,除以安全系数后得许用应力,即[σ]=σb/n(n=2~5)。(n为安全系数)

联接螺栓强度计算方法

联接螺栓的强度计算方法

一.连接螺栓的选用及预紧力: 1、已知条件: 螺栓的s=730MPa 螺栓的拧紧力矩T= 2、拧紧力矩: 为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动,装配时需要预紧。 其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩 擦力矩T2。装配时可用力矩扳手法控制力矩。 公式:T=T1+T2=K* F* d 拧紧扳手力矩T= 其中K为拧紧力矩系数, F为预紧力N d为螺纹公称直径mm 其中K为拧紧力矩系数, F为预紧力N d为螺纹公称直径mm 摩擦表面状态K值 有润滑无润滑 精加工表面 一般工表面 表面氧化 镀锌 粗加工表面- 取K=,则预紧力 F=T/*10*10-3=17500N 3、承受预紧力螺栓的强度计算: 螺栓公称应力截面面积As(mm)=58mm2 外螺纹小径d1=8.38mm 外螺纹中径d2=9.03mm

计算直径d3=8.16mm 螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm 紧螺栓连接装配时,螺母需要拧紧,在拧紧力矩的作用下,螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外,还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力,使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。 螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。 1s F A σ= =17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力: =1σ=151 MPa 根据第四强度理论,螺栓在预紧状态下的计算应力: =*302= MPa 强度条件: =≤*=584 预紧力的确定原则: 拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s σ的80%。 4、 倾覆力矩 倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内,底板在承受倾覆力矩之前,螺栓已拧紧并承受预紧力F 0。作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M 平衡。 已知条件:电机及支架总重W1=190Kg ,叶轮组总重W2=36Kg ,假定机壳固定, () 2031 tan 2 16 v T d F T W d ?ρτπ += = 1.31ca σσ≈[] 02 11.34F ca d σσ π =≤

螺栓抗拉承载力计算

螺栓抗拉承载力计算 首先,纠正一下,楼主的问题应当是:螺栓抗拉承载力计算。 简单说,强度是单位面积的承载力,是一个指标。 公式: 承载力=强度x 面积; 螺栓有螺纹,M24螺栓横截面面积不是24直径的圆面积,而是353平方毫米,称之为有效面积. 普通螺栓C级(4.6和4.8级)抗拉强度是170N/平方毫米。 那么承载力就是:170x353=60010N. 换算一下,1吨相当于1000KG,相当于10000N,那么M24螺栓也就是可以承受约6吨的拉力。 螺栓有效面积可以从五金手册或钢结构手册查,强度指标可以从相关钢结构手册或规范查。当然这些也可以从网上查. 焊缝的抗拉强度计算公式比较简单 许用应力乘焊接接头系数在乘焊缝面积除以总面积,这就是平均焊接抗拉强度 抗拉强度与伸长率计算 公称直径为$7.0mm,其最大拉伸力为22。4KN,其断后标距为76.10mm,计算它的抗拉强度与身长率~!] 抗拉强度=拉力值/实际横截面面积 伸长率=(断后标距-标距)/标距*100% 抗拉强度Rm=22.4/(3.14*3.5*3.5)*10000=713.38MPa,修约后=715MPa 延伸A=(76.1-70)/70=8.71% ,修约后=8.5% 修约规则<0.25 约为0 ≥0.75约为1 ≥0.25且小于0.75约为0.5 请问抗拉强度和屈服强度有什么区别? 抗拉强度: 当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。此后,钢材抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值(b点对应值)称为强度极限或抗拉强度

螺栓预紧力的计算

1螺栓的预紧力可按下式计算: P0—预紧力 P0=σ0×As As=π×ds^2/4 ds—螺纹部分危险剖面的计算直径 2ds=(d2+d3)/2 d3= d1-H/6 H—螺纹牙的公称工作高度 σ0 =(0.5~0.7)σs σs—螺栓材料的屈服极限kgf/mm^2 (与强度等级相关,材质决定) 2 也可查表: 螺栓性能等级的含义 2007年11月23日星期五 14:29 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是: 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.6; 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到: 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.9; 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。 强度等级所谓8.8级和10.9级

是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的, X*100=此螺栓的抗拉强度, X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度 (因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10)

螺栓疲劳强度计算分析

螺栓疲劳强度计算分析 摘要:在应力理论、疲劳强度、螺栓设计计算的理论基础之上,以疲劳强度计算所采取的三种方法为依据,以汽缸盖紧螺栓连接为研究对象,进行本课题的研究。假设汽缸的工作压力为0~1N/mm2=之间变化,气缸直径D2=400mm,螺栓材料为5.6级的35钢,螺栓个数为14,在F〞=1.5F,工作温度低于15℃这一具体实例进行计算分析。利用ProE建立螺栓连接的三维模型及螺杆、螺帽、汽缸上端盖、下端盖的模型。先以理论知识进行计算、分析,然后在分析过程中借助于ANSYS有限元分析软件对此螺栓连接进行受力分析,以此验证设计的合理性、可靠性。经过近几十年的发展,有限元方法的理论更加完善,应用也更广泛,已经成为设计,分析必不可少的有力工具。然后在其分析计算基础上,对于螺栓连接这一类型的连接的疲劳强度设计所采取的一般公式进行分类,进一步在此之上总结。 关键词:螺栓疲劳强度,计算分析,强度理论,ANSYS 有限元分析。

Bolt fatigue strength analysis Abstract:In stress fatigue strength theory, bolt, design calculation theory foundation to fatigue strength calculation for the three methods adopted according to the cylinder lid, fasten bolt connection as the object of research, this topic research. Assuming the cylinder pressure of work is 0 ~ 1N/mm2 changes, cylinder diameters between = = 400mm, bolting materials D2 for ms5.6 35 steel, bolt number for 14, in F "= 1.5 F below 15 ℃, the temperature calculation and analysis of concrete examples. Using ProE establish bolt connection three-dimensional models and screw, nut, cylinder under cover, cover model. Starts with theoretical knowledge calculate,analysis, and then during analysis, ANSYS finite element analysis software by this paper analyzes forces bolt connection, to verify the rationality of the design of and reliability. After nearly decades of development, the theory of finite element method is more perfect, more extensive application, has become an indispensable design, analysis the emollient tool. Then in its analysis and calculation for bolt connection, based on the type of connection to the fatigue strength design of the general formula classification, further on top of this summary. Keywords: bolt fatigue strength, calculation and analysis, strength theory,ANSYS finite elements analysis.

高强螺栓预紧力的计算方法

高强螺栓预紧力的计算方法 基本介绍 所谓螺栓预紧力,就是在拧螺栓过程中拧紧力矩作用下的螺栓与被联接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的预紧力。对于一个特定的螺栓而言,其预紧力的大小与螺栓的拧紧力矩、螺栓与螺母之间的摩擦力、螺母与被联接件之间的摩擦力有关。对于一个不确定的螺栓而言,一个螺栓可使用的最大预紧力与螺栓材料品种、螺栓材料热处理、螺栓直径大小等都有关系。 假设螺栓在压力容器密封端盖上起到密封预紧的作用,并且这个端盖上有均布同规格的若干只螺栓,那么,这若干只螺栓所能承受的最小预紧力之和必须大于密封容器中工质最高压力所产生的反作用力,否则压力容器端盖与器体之间的密封就无法保障。 在工程领域中,测定螺栓预紧力通常有一些技术方法。对于精度要求高的螺栓预紧力的测量,往往采取螺栓弹性变形量大小来测量并计算出预紧力大小。对于中等要求的螺栓预紧力的测量,通常选用力矩扳手(力矩扳手的种类目前较多,在此不作具体介绍),按照规定的力矩大小拧紧螺母即可。对于一般要求的螺栓预紧力测量,用的最多的方法就是根据手力拧紧螺母,便从此时开始,按规定要求用扳手拧转螺母若干个角(一个角为60度)来估测预紧力是否已经达到。 预紧的目的 预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度,增强连接的紧密性和刚性。事实上,大量的试验和使用经验证明:较高的预紧力对连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的,特别对有密封要求的连接更为必要。当然,俗话说得好,“物极必反”,过高的预紧力,如若控制不当或者偶然过载,也常会导致连接的失效。因此,准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。 高强螺栓预紧力的计算方法 Mt=K×P0×d×10-3 N.m K:拧紧力系数 d:螺纹公称直径 P0:预紧力 P0=σ0×As As也可由下面表查出 As=π×ds2/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径 ds=(d2+d3)/2 d3= d1-H/6 H:螺纹牙的公称工作高度 σ0 =(0.5~0.7)σs σs――――螺栓材料的屈服极限N/mm2 (与强度等级相关,材质决定) K值查表:(K值计算公式略) 摩擦表面状况 K值 有润滑无润滑

膨胀螺栓拉拔力计算

膨胀螺栓拉拔力计算 ?干挂石材支座反力计算? 本工程主室内干挂石材支座采用镀锌M12膨胀螺栓固定,选取支座反力最不利处进行计算,若此处满足,则所有相同位置采用此膨胀螺栓均能满足要求: ? 根据支座受力,现采用4个M12膨胀螺栓。? 单个支座的受荷面积为1500mm×1000mm,干挂石材自重取?kN/m2,室内风荷载 为?kN/m2? 支座反力为:? 风荷载产生的拉力:?N?=××=?kN?? 自重产生的剪力:???V=××=?KN? 弯距:M=Ve=*=﹒m? .?镀锌M12膨胀螺栓拉拔力计算:? N拔=2β?(N/2+M/Z)/n?? 式中:N拔:单个螺栓承载能力设计值;???? N:?拉力设计值(N);?????? ?M:?弯距设计值(); 上下两排螺栓中距(mm);? ??n:?每排螺栓个数;? β:承载能力调整系数,每处4个时取、6个时取、8个时取;? ?N拔=2β?[N/8+(M/Z)/n]???????? =2××[×103/2+×106/100)/2]?? =?kN? 即单个M12膨胀螺栓抗拉承载能力设计值为. ?室内吊顶支座反力计算? 本工程室内吊顶支座采用M8膨胀螺栓固定,选取支座反力最不利处进行计算,若此处满足,则所有相同位置采用此膨胀螺栓均能满足要求:

计算简图??(圆表示支座,数字为节点号) 根据支座受力,现采用4个M8膨胀螺栓。 根据计算软件3D3S的计算,最大支座反力为:? 自重产生的拉力:?N?=?kN?? .?M8膨胀螺栓拉拔力计算:? N拔=2β?(N/2+M/Z)/n?? 式中:N拔:单个螺栓承载能力设计值;???? N:?拉力设计值(N);??????? M:?弯距设计值();??????? Z:上下两排螺栓中距(mm);? n:?每排螺栓个数;? β:承载能力调整系数,每处4个时取、6个时取、8个时取;?? N拔=2β?(M/Z)/n???????? =2×××103/2)/2?? =?kN? 即单个M8膨胀螺栓抗拉承载能力设计值为.

螺栓联接的强度计算

螺栓联接的强度计算,主要是根据联接的类型、联接的装配情况(是否预紧)和受载状态等条件,确定螺栓的受力;然后按相应的强度条件计算螺栓危险截面的直径(螺纹小径)或校核其强度。 1.松螺栓联接 松螺栓联接在装配时不需要把螺母拧紧,在承受工作载荷之前螺栓并不受力,所以螺栓所受到的工作拉力就是工作载荷F,故 螺栓危险截面拉伸强度条件为: 设计公式: ——螺纹小径,mm;F——螺栓承受的轴向工作载荷,N;[σ]——松螺栓联接的许用应力,N/, 许用应力及安全系数见表3-4-1。 2.紧螺栓联接 紧螺栓联接有预紧力F′,按所受工作载荷的方向分为两种情况: (1)受横向工作载荷的紧螺栓联接

(a)普通螺栓联接:左图为通螺栓联接,被联接件承受垂直于轴线的横向载荷。因螺栓杆与螺栓孔间有间隙,故螺纹不直接承受横向载荷,而是预先拧紧螺栓,使被联接零件表面间产生压力,从而使被联接件接合面间产生的摩擦力来承受横向载荷。如摩擦力之总和大于或等于横向载荷,被联接件间不会相互滑移,故可达到联接的目的。 (b)铰制孔用螺栓:承受横向载荷时,不仅可采用普通螺栓联接,也可采用铰制孔用螺栓联接。此时,螺栓孔为铰制孔,与螺栓杆(直径处)之间为过渡配合,螺栓杆直接承受剪切,如上图所示。在受横向载荷的铰制孔螺栓联接中,载荷是靠螺杆的剪切以及螺杆和被联接件间的挤压来传递的。这种联接的失效形式有两种:①螺杆受剪面的塑性变形或剪断;②螺杆与被联接件中较弱者的挤压面被压溃。故需同时验算其挤压强度和剪切强度条件: 剪切强度条件: 挤压强度条件: (2)受轴向工作载荷的紧螺栓联接 现实生活中,螺栓所受外载荷与螺栓轴线平行的情况很多,如左图所示的汽缸盖螺栓联接,即为承受轴向外载荷的联接。右图其受力分析图,在工作载荷作用前,螺栓只受预紧力 ,接合面受压力;工作时,在轴向工作载荷作用下,接合面有分离趋势,该处压 力由减为,称为残余预紧力,同时也作用于螺栓,因此,螺栓所受总拉力应 为轴向工作载荷与残余预紧力之和,即: = + .

螺栓拧紧力矩计算

螺栓拧紧力矩计算书 一.相关计算参数: 螺栓规格 d mm 螺距 P mm 螺纹原始三角形高度H mm 外螺纹中径 d2 mm 外螺纹小径 d1 mm 计算直径 d3 mm 螺栓公称应力截面积As mm2 螺栓材料屈服强度s σ MPa 计算拧紧力矩 T Nm 二.计算内容: 根据要求,所需计算DN300及以上接管法兰所配螺栓拧紧力矩,故统计相关法兰如下: N1 N2 N4 N6 一效结晶器 DN1200 DN900 DN1200 DN600 二效结晶器 DN1200 DN1200 DN1200 DN600 三效结晶器 DN1200 DN1600 DN1200 DN600 APU 效结晶器 DN800 DN1400 DN800 DN600 根据管法兰相关标准,DN600所配螺栓为M33 DN800、DN900、DN1200所配螺栓为M39 DN1400、DN1600所配螺栓为M45 三.计算过程: 螺栓规格 d d=33 螺距 P P=3.5 螺纹原始三角形高度H 031.35.3866.0866.0=?=?=P H 外螺纹小径 d1 21.29031.3852338521=??-=??-=H d d 外螺纹中径 d2 73.30031.383 2338322=??-=??-=H d d 计算直径 d3 7.28031.36 1 21.296113=?-=?-=H d d 螺栓公称应力截面积As 14.69327.2873.30414.3242 232=?? ? ??+?=??? ??+?∏=d d A s 螺栓材料屈服强度s σ 114 计算拧紧力矩 T 91.31210003314.69311412.012.0=÷???=???=d A T S S σ 通常取计算值的0.8倍左右作为实际应用的拧紧力矩值

M螺栓计算

经计算在8级风力下单位屏所受的风压为: w s =1.4×0.91=1.274kN/m 2 预埋螺栓应力计算 (1)柱脚连接处水平方向的风荷载产生的弯矩值计算 M s =1/2w s h 2l 预埋螺栓拉应力计算 F=M s /c/2其中:h 为隔音屏障高度; l 为隔音屏障一单元长度; c 为受拉区的螺栓力臂长度。 计算结果 M s =0.5×1.274×3.62×2.5=20.639kN?m F=20.639/0.6/2=17.199KN 1)、抗剪验算:查规范可知,6.8级承压型高强螺栓抗剪承载力设计强度b c f =140MPa ,螺栓承压连接板为1.4cm 厚钢板,钢材为Q235钢,承压强度设计值a 305f b c MP =,则单个螺栓承载力设计值取下列三式中最小值: KN N 524.90053*14*2.21f *t *d b c b c ===; 83.7163.204*3.0*9.0*3.1*u *9.0*3.1b v ===P N 1.30.9 1.30.90.3681239b v N P KN μ=???=???=; 式中:b v N -------承压型高强螺栓剪力设计值; b c N -------连接钢板承压强度设计值; t--------连接钢板厚度; P --------摩擦型高强螺栓预拉力值, KN A P 63.2045.352*860*675.0*f 675.0e y ===; e A ------------M24螺栓有效面积。 单个螺栓设计最大抗剪承载力KN F KN N 1735.49v b v =>=,符合要求。 F v ---------受力螺栓设计剪力。 单个螺栓的受拉承载力设计值按下式计算: b t N ------高强度螺栓拉力设计值 ψ-------高强度螺栓直径对承载力的影响系数,当螺栓直径小于30mm 时,取1.0, 当螺栓直径大于30mm 时,取0.93, e A ------M24螺栓有效面积=352.5mm2,螺栓有效直径=21.19mm b t f -----抗拉强度设计值,按0.8倍屈服值取480Mpa ; 单个螺栓受拉承载力设计值:KN F KN A N 7.72.169480*5.352*0.1f t b t e b t =≥===ψ; F t ------液压爬模受力螺栓设计拉力。 受力螺栓的荷载点距屏体面为:L=14/2=7mm;弯矩作用在主平面,螺栓承受静力荷载或间接承受动力荷载,按下式计算: 式中,X M -----最大弯矩,Mx=Fy*L=34*103 *0.007=0.238KN ·m ; X γ-----截面塑性发展系数,查表可知:X γ=1.2 W------按受压确定的抵抗矩,333 m m 95.93432 2.21*14.332d ===πW ; 则 MPa MPa W M A F 480973.233133.21284.2195 .934*2.1238000 5.3527700x x ≤=+=+=+γ,满足要求。 F V ------液压爬模受力螺栓设计荷载,经计算受力螺栓满足要求。

螺纹强度校核公式

计算公式计算值注释1.5设计给出517.5设计给出235260设计给出38设计给出4.23设计给出50设计给出11.8203309693h = 0.541p 2.28843 3227.60672.8899376194 345计算结果合格剪切强度计算公式计算值备注235260设计给出35.5设计给出41.78设计给出11.8203309693设计给出1.5设计给出4.23设计给出B = 0.75p 3.1725 517.5设计给出34556.280613618 207安全系数n材料屈服强度(MPA)轴向力F(n)螺距D2(mm)螺纹工作长度L(mm)连接螺纹齿Z螺纹工作高度h(mm)挤压面积a(mm2)挤压应力(MPA)的计算允许将挤压小直径D1(mm)用于外螺纹时使用的挤压直径(MPA)轴向力F(n),使用大直径D(mm)连接的螺纹数Z安全系数s间距P(mm)螺纹底部宽度b(mm)屈服强度(MPA)螺钉的允许拉伸应力(MPA),计算剪切应力(MPA)表示螺母,如果合格,则计算螺母(MPA)允许剪应力(MPA)的剪应力(MPA);否则,不合格。弯曲强度计算项目计算公式计算值的计算结果备注28.58 28.52 24.22 26.82 0.85 71.8724621016 B = 0.75p 2.38125 138112 3.175 H = 0.541p 1.717675 9.26 1.5517.5345 178.2251152336 151.0361193477计算结果自锁性能检查计算螺母大直径D(mm )当使

用大直径D(mm)螺丝外螺纹时,小直径D1(mm)外螺纹螺距直径D2(mm)弯曲臂L(mm)单圈外螺纹截面弯曲模数w(mm)螺纹底宽b (mm)轴向力F(n)螺距P(mm)螺纹工作高度h(mm)连接螺纹数Z安全系数s屈服强度(MPA)允许的拉应力(MPA)对于螺钉,计算弯曲应力(MPA)螺母,计算弯曲应力(MPA),允许弯曲应力(MPA),如果螺钉和螺母合格,则为不合格。备注:设计给出s = NP 30齿廓角150.15,螺丝对的当量摩擦系数为-0.19744950019,螺旋上升角为1.5617735831,当量摩擦角为-0.1949419593计算结果不合格的自锁性能检查计算项目计算公式计算值备注2.59807621141.5669872981 1.3333333333间距P(mm)导程s(mm)间距直径D2(mm)螺钉对滑动摩擦系数f 0.13-0.17轴向力F(n)外螺纹小直径D1(mm)间距P (mm)原始三角形高度h(mm)用于外螺纹DC(mm)普通螺纹螺栓断裂部分的安全系数s 屈服强度(MPA)允许拉应力(MPA)= 33 = 60梯形螺纹:矩形螺纹:锯齿线程:普通线程:NP = atan,如果<,则表示合格,否则不合格。计算得出的拉应力为0.5187993114,计算结果合格。如果<,则为合格,否则为不合格

机械设计螺栓计算题

1. 用于紧联接的一个M16普通螺栓,小径d 1=14.376mm, 预紧力F ˊ=20000N,轴向工作载荷F =10000N,螺栓刚度C b =1 ×106N/mm,被联接件刚度C m =4×106N/mm,螺栓材料的许用应力[σ]=150N/mm 2; (1)计算螺栓所受的总拉力F (2)校核螺栓工作时的强度。 1. 解 (1) 2.010)41(1016 6 =?+?=+m b b C C C =20000+0.2×10000=22000N ………………(5分) (2) () 2210 376.144220003.143.1??==ππ σd F ca =176.2N/mm 2>[]σ ………………(5分) 2.图c 所示为一托架,20kN 的载荷作用在托架宽度方向的对称线上,用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上,螺栓的相对刚度为0.3,螺栓组连接采用普通螺栓连接形式,假设被连接件都不会被压溃,试计算: 1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F′ 至少应大于多少?(接合面的抗弯剖面模量W=12.71×106mm 3)(7分) 2)若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F ′′ 要保证6956N , 计算该螺栓所需预紧力F ′ 、所受的总拉力F 0。(3分) (1)、螺栓组联接受力分析:将托架受力 情况分解成下图所示的受轴向载荷Q 和受倾覆力矩M 的两种基本螺栓组连接情况分别考虑。 (2)计算受力最大螺栓的工作载荷F :(1分) Q 使每个螺栓所受的轴向载荷均等,为:)(50004 200001N Z Q F === 倾覆力矩M 使左侧两个螺栓工作拉力减小;使右侧两个螺栓工作拉力增加,值为:)(41.65935.22745.22710626412 max 2N l Ml F i i =???==∑= 显然,轴线右侧两个螺栓所受轴向工作载荷最大,均为: (3)根据接合面间不出现间隙条件确定螺栓所需的预紧力F ’:

螺栓强度计算

螺栓强度计算 螺栓联接的强度计算,主要是根据联接的类型、联接的装配情况(是否预紧)和受载状 态等条件,确定螺栓的受力;然后按相应的强度条件计算螺栓危险截面的直径(螺纹小径)或校核其强度。 3.4.1 普通螺栓联接的强度计算 1.松螺栓联接松螺栓联接 松螺栓联接在装配时不需要把螺母拧紧,在承受工作载荷之前螺栓并不受力,所以 螺栓所受到的工作拉力就是工作载荷 F,故 螺栓危险截面拉伸强度条件为: 设计公式: ——螺纹小径,mm;F——螺栓承受的轴向工作载荷,N;[σ]——松螺栓联接的许 用应力,N/ , 许用应力及安全系数见表 3-4-1。 2.紧螺栓联接紧螺栓联接紧螺栓联接有预紧力F′,按所受工作载荷的方向分为两种情况:(1)受横向工作载荷的紧螺栓联接受横向 工作载荷的紧螺栓联接 普通螺栓联接 铰制孔用螺栓 (a)普通螺栓联接普通螺栓联接:左图为通螺栓联接,被联接件承受垂直于轴线的横 向载荷。因螺栓普通螺栓联接杆与螺栓孔间有间隙,故螺纹不直接承受横向载荷, 而是预先拧紧螺栓,使被联接零件表面间产生压力,从而使被联接件接合面间产生的摩 擦力来承受横向载荷。如摩擦力之总和大于或等于横向载荷,被联接件间不会相互滑移,故可达到联接的目的。(b)铰制孔用螺栓铰制孔用螺栓:承受横向载荷时,不仅可采用 普通螺栓联接,也可采用铰制孔用螺铰制孔用螺栓栓联接。此时,螺栓孔为铰制孔,与 螺栓杆(直径处)之间为过渡配合,螺栓杆直接承受剪切,如上图所示。在受横向载荷 的铰制孔螺栓联接中,载荷是靠螺杆的剪切以及螺杆和被联接件间的挤压来传递的。这 种联接的失效形式有两种:螺杆受剪面的塑性变形或剪断;① ② 螺杆与被联接件中较 弱者的挤压面被压溃。故需同时验算其挤压强度和剪切强度条件: 剪切强度条件: 挤压强度条件: (2)受轴向工作载荷的紧螺栓联接受轴向工作载荷的紧螺栓联接现实生活中,螺栓 所受外载荷与螺栓轴线平行的情况很多,如左图所示的汽缸盖螺栓联接,即为承受轴向 外载荷的联接。右图其受力分析图,在工作载荷作用前,螺栓只受预紧力,接合面受压 力由减为;工作时,在轴向工作载荷作用下,接合面有分离趋势,该处压力应为

螺栓组受力分析与计算

螺栓组受力分析与计算 一.螺栓组联接的设计 设计步骤: 1.螺栓组结构设计 2.螺栓受力分析 3.确定螺栓直径 4.校核螺栓组联接接合面的工作能力 5.校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后,螺栓的类型,长度,精度以及相应的螺母,垫圈等结构尺寸,可根据底板的厚度,螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1. 螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的,在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式,力求各螺栓和联接接合面间受力均匀,便于加工和装配。为此,设计时应综合考虑以下几方面的问题: 1)联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状,如圆形,环形,矩形,框形,三角形等。这样不但便于加工制造,而且便于对称布置螺栓,使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合,从而保证接合面受力比较均匀。

2)螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接,不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓,以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时,应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘,以减小螺栓的受力(下图)。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时,应采用销,套筒,键等抗剪零件来承受横向载荷,以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置 3)螺栓排列应有合理的间距,边距。布置螺栓时,各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离,应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸(下图)可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接,螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0

预紧力螺栓Pre-tension_abaqus_by_gy

产品: ABAQUS/Standard ABAQUS/CAE 概览 装配载荷: ?能用来模拟结构中的紧固载荷 ?施加在用户定义的预紧截面上 ?施加在与预紧截面相关的预紧节点上 ?需要预紧载荷的指定或紧固调整 装配载荷的概念 下图是一个简单的例子来解释装配载荷的概念。 图1 装配载荷示例 容器A是由螺栓预紧力压在盖子上来密封的,中间有一垫子,如图1所示。在standard中,预紧的模拟是通过在螺栓内添加一个“切割面”或预紧截面,并使其承受一拉伸载荷实现的。通过修改预紧截面一侧的单元, standard可以自动调整预紧截面上螺栓的长度,以获得想要的预紧力值。后续的分析步中可以防止螺栓长度的进一步改变,以使相对于装配件内的其他载荷,螺栓是作为标准的变形组件存在。 创建装配载荷 ABAQUS/Standard允许通过实体单元、杆单元或梁单元定义紧固件件的装配载荷。分析步中定义装配载荷不会随着单元类型的不同而显著不同。 1、使用实体单元创建预紧 在实体单元中,预紧截面是在螺栓内、将螺栓切割成两部分的一个面(见图2)。对于有几个不同片段组成的紧固件,预紧截面可以是一组面。

图2 使用连续单元定义的预紧截面 基于单元的面包括单元和表面信息。必须将该面转化成预紧截面以便预紧载荷能施加在该截面内的控制节点上。 输入文件:使用下列选项来创建基于实体单元的预紧截面: *SURFACE,TYPE=ELEMENT,NAME=面的名称 *PRE-TENSION SECTION,SURFACE=面的名称,NODE=节点编号 ABAQUS/CAE:load模块:Create load:在Category选择Mechanical,及Bolt load。 1)对齐控制节点到预紧截面 装配载荷通过预紧截面上的预紧节点传递。预紧节点不属于模型中的任何单元。它只有一个自由度(自由度1),该自由度表示切割面法向两侧的相对位移,见图3。该节点的坐标或位置并不重要。

化学螺栓抗拉力设计值计算

小北路商务办公楼幕墙工程后置支座化学锚栓抗拔力设计值 中山盛兴股份有限公司 2010年8月

1 基本参数 1.1 幕墙所在地区 广州地区; 1.2 地面粗糙度分类等级 本工程按C 类地形考虑。 1.3 抗震设防 根据国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008版),广州地区地震基本烈度为:7度,地震动峰值加速度为0.1g ,由于本工程是标准设防类,因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取,也就是取:αmax =0.08; 2 幕墙承受荷载计算 本工程绝大部分幕墙支座均使用预埋件,裙楼部分位置幕墙采用后置支座,后置支座受力最大部位为观光电梯外肋式玻璃。 2.1 风荷载标准值的计算方法 幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算: w k =βgz μz μs1w 0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] 上式中: w k :作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa); Z :计算点标高:38.55m ; βgz :瞬时风压的阵风系数; 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m 按5m 计算): βgz =K(1+2μf ) 其中K 为地面粗糙度调整系数,μf 为脉动系数 C 类场地: βgz =0.85×(1+2μf ) 其中:μf =0.734(Z/10)-0.22 对于C 类地形,38.55m 高度处瞬时风压的阵风系数: βgz =0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.7773 μz :风压高度变化系数; 根据不同场地类型,按以下公式计算: C 类场地: μz =0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m 时,取Z=400m ,当Z<15m 时,取Z=15m ; 对于C 类地形,38.55m 高度处风压高度变化系数: μz =0.616×(Z/10)0.44=1.1154 μs1:局部风压体型系数; 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数μs1: 一、外表面 1.正压区 按表7.3.1采用;

螺栓受力计算

螺栓受力(变载荷)计算 说明:按照《机械设计》(第四版)计算 1 螺栓受力计算 螺栓的工作载荷N z F F Q 10254 10410,0F 21=?=== 剩余预紧力 N N F F 5.153710255.15.12"=?== 螺栓最大拉力 "202F F F +==1025+1537.5=2562.5N 相对刚度系数(金属之间) c=0.2~0.3 预紧力 202'25.0F F F -==1,875-0.25×750=1,687.5N 螺栓拉力变化幅度 N F F F a 75.8432 05.687,12102=-=-= 2 计算螺栓应力幅 螺栓直径 d=16 螺栓几何尺寸 =1d 10.106 =2d 10.863 p=1.75, H=0.866p=1.5155mm 螺栓危险截面面积 2221c 2541mm .76)6 H 106.10(4)6H d (4A =-=-=ππ 螺栓应力幅 065MPa .112541 .7675.843A F c a a ===σ 3 确定许用应力 螺栓性能等级8.8级 640M P a ,800M P a s b ==σσ 螺栓疲劳极限 256MPa 32.0b 1==-σσ ( 8.8级螺栓取0.4~0.45,保守计算取0.32) 极限应力幅度 24M P a .742568 .46.1187.0k k k 1u m alim =???==-σεσσ ε为尺寸系数 d=12,取0.87;m k 螺纹制造工艺系数,车制m k =1; u k 螺纹牙受力不均系数,受拉u k =1.5~1.6; σk 螺纹应力集中系数,8.8级螺栓取4.8

螺栓强度计算.

三、螺栓连接的构造和计算 (一)螺栓的种类 在钢结构中应用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两大类。普通螺栓又分A级、B级(精制螺栓)和C级(粗制螺栓)两种。高强度螺栓按连接方式分为摩擦型连接和承压型连接两种。此外,还有用于钢屋架和钢筋混凝土柱或钢筋混凝土基础处的锚固螺栓(简称锚栓)。 A、B级螺栓采用5.6级和8.8级钢材,C级螺栓采用4.6级和4.8级钢材。高强度螺栓采用8.8级和10.9级钢材。10.9级中10表示钢材抗拉极限强度为f u=1000N/mm2,0.9表示钢材屈服强度f y=0.9f u,其他型号以此类推。锚栓采用Q235或Q345钢材。 A级、B级螺栓(精制螺栓)由毛。坯经轧制而成,螺栓杆表面光滑,尺寸较准确,螺孔需用钻模钻成,或在单个零件上先冲成较小的孔,然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径(称I类孔)。螺杆的直径与孔径间的空隙甚小,只容许0.3mm左右,安装时需轻轻击人孔,既可受剪又可受拉。但A级、B级螺栓(精制螺栓)制造和安装都较费工,价格昂贵,在钢结构中只用于重要的安装节点处,或承受动力荷载的既受剪又受拉的螺栓连接中。 C级螺栓(粗制螺栓)用圆钢辊压而成,表面较粗糙,尺寸不很精确,其螺孔制作是一次冲成或不用钻模钻成(称Ⅱ类孔),孔径比螺杆直径大1--2mm,故在剪力作用下剪切变形很大,并有可能个别螺栓先与孔壁接触,承受超额内力而先遭破坏。由于c级螺栓(粗制螺栓)制造简单,价格便宜,安装方便,常用于各种钢结构工程中,特别适宜于承受沿螺杆轴线方向受拉的连接、可拆卸的连接和临时固定构件用安装连接中。如在连接中有较大的剪力作用时,考虑到这种螺栓的缺点而改用支托等构造措施以承受剪力,让它只受拉力以发扬它的优点。 C级螺栓亦可用于承受静力荷载或间接动力荷载的次要连接中作为受剪连接。 对直接承受动力荷载的螺栓连接应使用双螺帽或其他能防止螺栓松动的有效措施。 (二)普通螺栓的计算和构造 1.普通螺栓连接的工作性能和破坏情况 普通螺栓连接按螺栓传力方式,可分为受拉螺栓、受剪螺栓和受拉兼受剪螺栓三种。 当外力垂直于螺杆时,该螺栓为剪力螺栓。当外力平行于螺杆时,该螺栓为拉力螺栓。 (1)受剪螺栓的工作性能 精制螺栓受剪力作用后,螺杆与孔壁接触产生挤压力,同时螺杆本身承受剪切力。粗制螺栓则因孔径大,开始受力时螺杆与孔壁并不接触,待外力超过构件间的摩擦力(很小)而产生滑移后,螺杆才与孔壁接触。螺栓连接受力后的工作性能与钢材(或焊缝)相似,经过弹性工作阶段,屈服阶段,强化阶段而后进人破坏阶段。精制螺栓(或高强度螺栓)的这几个阶段比较明显,粗制螺栓的这几个阶段则不明显。 受剪螺栓连接破坏时可能出现五种破坏形式: 1)螺杆剪断; 2)孔壁挤压(或称承压)破坏; 3)钢板被拉断; 4)钢板端部或孔与孔间的钢板被剪坏; 5)螺栓杆弯曲破坏。 这五种破坏形式,无论哪一种先出现,整个连接就破坏了。所以设计时应控制不出现任何一种破坏形式。通常对前面三种可能出现的破坏情况,通过计算来防止,而后两种情况则用构造限制加以保证。对孔与孔间或孔与板端的钢板剪坏,是用限制孔与孔间或孔与板端的最小距离防止。对于螺栓杆弯曲损坏则用限制桥叠厚度不超过l≤5d(d为螺栓直径)来防止。 所以,螺栓连接的计算固然重要,构造要求和螺栓排列也同样重要。都是防止螺栓连

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