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螺纹连接计算(附Excel计算)

螺纹连接计算目录起重机设计规范(箱形梁计算) (2)附1:螺栓的承载力 (2)㈠连接螺栓的抗剪承载力 (2)㈡螺栓连接的抗拉承载力 (4)㈢剪力和拉力共同作用下螺栓的承载力 (4)附2:螺栓群计算 (5)㈠螺栓群轴心受剪 (5)㈡螺栓群偏心受剪 (5)㈢螺栓群在弯矩作用下受拉 (5)㈣螺栓群偏心受拉 (5)㈤螺栓群受拉力、弯矩和剪力共同作用 (5)㈥螺栓连接计算公式 (5)附3:螺旋螺纹连接(支撑) (6)㈠三角螺纹 (6)㈡梯形螺纹 (14)㈢螺旋调节压杆稳定性 (15)附4 螺纹连接计算表格.xls (16)附5 PSB、螺栓(杆)、销联接.xlsx (16)起重机设计规范(箱形梁计算)强度计算对于7.0/s ≥b σσ的高强度钢材,基本许用应力[]σ计算:[]nb s 35.05.0σσσ+= (28)剪应力许用应力[]τ计算:[][]3στ= (29) 端面承压许用应力[]d c σ计算:[][]σσ4.1c =d(30)局部压应力[]σσ≤=tcP m (31)复合应力[]στσσσσ≤+-+2223m m (32)两个方向的正应力[]στσσσσ≤+-+222x 3xy y x y (33)验算焊缝复合应力[]h 222x 2στσσσσ≤+-+xy y x y (37)稳定性计算受弯构件的整体稳定性 H 型钢或焊接工字钢⑴、载荷作用在受压翼缘上时,729.103452351323513s==≤σbl ;⑵、载荷作用在受拉翼缘上时,506.163452350223502s==≤σbl ;⑶、跨中受压翼缘右侧向支承时,205.133452351623516s==≤σbl 。

附1:螺栓的承载力㈠连接螺栓的抗剪承载力⒈普通螺栓的抗剪承载力 ⑴按抗剪—螺栓的许用剪应力—][—螺栓杆直径;—;2,双剪单剪1—剪切面数,单剪—))27-2-2(][4][j j 2ττπd n n n d n N v v v vv ===螺杆nσ..SP80~60][j =τ,被连接构件][81][σσ.c =⑵按承压][81][—孔壁的许用应力,—][—螺栓杆直径;—度;—承压构件的较小总厚—))28-2-2(][][c c c σσσσ.=⋅=∑∑c d t t d N⒉摩擦型高强螺栓的抗剪承载力221、341、481n ,安全系数、、—安全系数,载荷组合—n —螺栓的有效截面——屈服点,—70预拉力—单个螺栓的预紧力,—;0.55)Q345(0.35~,0.45)Q235(0.30~—摩擦系数,——传力的摩擦面数;—))29-2-2(][][sl sl m j m ...C B A A ;A .P P Z nPZ N l l v =⋅==σσμτμ表 3-2-8 摩擦系数μ值连接处构件接触面的处理方法 构件材料Q235 Q345及以上喷砂(喷砂后生赤锈) 0.45 0.55 喷砂(或酸洗)后涂无机富锌漆 0.35 0.40 钢丝刷清理浮锈或未处理的干净轧制表面0.300.35表 3-2-9 单个高强螺栓的预拉力P螺栓 等级抗拉强度 σb (N/mm 2)屈服点 σsl (N/mm 2) 螺栓有效截面积A1(mm 2)157 192 245 303 353 459 561 694 817 976 螺栓公称直径(mm) M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 单个高强螺栓的预拉力P (kN )8.8S≥800≥600708611013515820525031036643710.9S ≥1000≥90099 120 155 190 223 290 354 437 515 615 12.9S≥1200 ≥1080110145185229267347424525618738取各档中的最小值。

,其中70表中预拉力值sl sl σσl A .P ⋅=㈡螺栓连接的抗拉承载力⒈普通螺栓的抗拉承载力—螺栓的许用剪力—][—螺纹内径;—)30-2-2(][4][l l 21t σσπd d N =⒉摩擦型高强度螺栓的抗拉承载力;330)570-170(时,3当;150)260-260(时,3当有关:和螺栓直径与连接板总厚度—载荷分配系数,——安全系数;—n —螺栓有效截面积;—服点;—高强度螺栓钢材的屈—)13-2-2(100020][1sl 1sl t .d L/..L/d .d L/..L/d d L A n A .N +=<+=≥≤ββββσβσ ㈢剪力和拉力共同作用下螺栓的承载力⒈普通螺栓的抗拉承载力拉许用载荷力。

—单个螺栓的抗剪和抗—][、][和拉力;—单个螺栓承受的剪力—、)32-2-2(1][][v 22v t t v t t v N N N N N N N N =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ (2-2-32)孔壁承压的计算公式:载力—螺栓孔壁承压许用承—][,][c c N N N v ≤ (2-2-33)⒉摩擦型高强度螺栓的抗拉承载力 nN P Z N v tm 251-(][.μ=(2-2-34)同时要求外拉力N t 不应大于0.7P 。

附2:螺栓群计算㈠螺栓群轴心受剪⒈短接头,当连接长度l 1≤15d 0时为短接头 螺栓数:][v z N Nn =(2-2-35) ⒉长接头,当连接长度l1>5d0时为长接头 螺栓数:][v z N Nn η=(2-2-36)折减系数:70150-1101..≥=d l η (2-2-37) ㈡螺栓群偏心受剪螺栓强度:()][v 21y 1211N N N N F T Tx ≤++=N (2-2-41) y 1≥3x 1时,取x 1=0,N 1Tx =0:][v 22211N n F y y T i ≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=∑N (2-2-42)计算式对普通螺栓和高强度螺栓都适用。

㈢螺栓群在弯矩作用下受拉 ㈣螺栓群偏心受拉㈤螺栓群受拉力、弯矩和剪力共同作用 ㈥螺栓连接计算公式附3:螺旋螺纹连接(支撑)㈠ 三角螺纹螺纹三角形高度H ,2cos αP H =中径d 2,H d d 8322⨯-= 小径d 1,H d d 8521⨯-= 螺纹高h ,H h 85=1、受轴向载荷松螺栓强度校核与设计214][d Fc πσ=外螺旋214d Fcπσ=内外螺旋()2121、大0大-4d d Fcπσ=][41σπFcd ≥71~21][..n ns==σσ~2、受横向载荷铰制螺栓强度校核与设计][0'p Ap d F σδσ≤=][42'τπτ≤=d m F A][0p cF d σδ≥=][40p Fcd σπ≥3、受横向载荷紧螺栓强度校核与设计mfF K F A f p =][43121σπσ≤=d F .p][41σπpF d ≥4、受横向载荷紧螺栓连接(静载荷)强度校核与设计5、受横向载荷紧螺栓连接(动载荷)强度校核与设计㈡ 梯形螺纹1、梯形螺纹活塞杆尺寸及加工公差活塞宽度135mm 为活塞直径360mm 的0.375倍,活塞外径的配合采用f9(062.0202.0360--φ),端面与轴线的垂直度公差不大于0.04mm/100mm ,外表面的圆度和圆柱度不大于0.07mm,表面粗糙度R a 为0.16。

2、梯形螺纹活塞杆 ⑴、梯形螺纹的几何尺寸外螺纹大径d ,螺距p ,牙顶间隙a c ,螺母高度H , 旋合圈数pHn =, 基本牙型高度H 1=0.5p ,牙顶高Z=0.25 p ,外螺纹牙高h 3=0.5 p +a c ,内螺纹牙高H 4=0.5 p +a c , 外螺纹中径d 2=d-2Z ,内螺纹中径D 2=d-0.5 p , 外螺纹小径d 3=d- 2h 3,内螺纹小径D 1=d-2H 1, 内螺纹大径D 4=d+2a c ,牙根部宽度b=0.74 p 。

⑵、螺杆强度 许用应力:[][][]στσσσ70,abp .===n s当量应力σca233222323322232.03)200(4)90(的偏心5%2上下顶升支点如有2.03)200(4⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=d M d F mm d M d F t ca t ca πσπσσca <[σ]=189 (MPa )⑶、螺纹强度 螺杆剪切强度 bnd F 3πτ=τ<[τ] =189 (MPa ) 螺杆弯曲强度nb d FH b 2313πσ=σb <[σ]=270 MPa螺杆和螺母材料均为45Cr ,只需校核螺杆螺纹强度㈢ 螺旋调节压杆稳定性压杆稳定性()()22l EI P nmin lj μπ= μ——长度系数,与杆端支承有关 一端固定一端自由μ=2; 两端铰支细长杆μ=1; 一端固定一端铰支μ=0.7; 两端固定细长杆μ=0.5.临界应力:()()()222222222λπμπμπμπσEl E A I l E A l EI A P n min n min lj lj =⋅⋅=⋅===i[]p lj Eσλπσ≤=22, 22λπσE lj =惯性半径:AIi =压杆长细比(柔度):ilμλ=圆管:()422dDA-=π,()6444dDI-=π附4 螺纹连接计算表格.xls螺纹连接计算表格.xls双击打开计算附5 PSB、螺栓(杆)、销联接.xlsxPSB、螺栓(杆)、销联接.xlsx双击打开计算。

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