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螺栓、螺塞、定位销的强度(螺母定位销尺寸怎么算)

发布:2024-06-21 浏览:37

核心提示:这里所刊载的内容,均为强度计算方法的示例。实际上,必须将孔间距精度、孔的垂直度、表面粗糙度、真圆度、板材材质、平行度、是否有淬火、冲压机械精度、产品的生产数量、工具磨损等各种条件纳入考虑之中。因此,强度计算的值k仅供参考。(并非保证值)· 螺栓强度· 螺塞强度· 定位销强度螺栓的强度1) 螺栓承受拉伸载荷时Pt =σt×As ……(1)=πd2σt/4 … (2)Pt: 轴向拉伸载荷[N]σb: 螺栓的屈服应力[N/mm2]σt: 螺栓的容许应力[N/mm2](σt=σb/安全系数α)As: 螺栓的有效截

这里所刊载的内容,均为强度计算方法的示例。
实际上,必须将孔间距精度、孔的垂直度、表面粗糙度、真圆度、板材材质、平行度、是否有淬火、冲压机械精度、产品的生产数量、工具磨损等各种条件纳入考虑之中。
因此,强度计算的值k仅供参考。
(并非保证值)· 螺栓强度· 螺塞强度· 定位销强度螺栓的强度1) 螺栓承受拉伸载荷时Pt =σt×As ……(1)=πd2σt/4 … (2)Pt: 轴向拉伸载荷[N]σb: 螺栓的屈服应力[N/mm2]σt: 螺栓的容许应力[N/mm2](σt=σb/安全系数α)As: 螺栓的有效截面积[mm2]As=πd2/4d: 螺栓的有效直径(小径)[mm]以拉伸强度为基准的的Unwin安全系数α材料静载荷反复载荷冲击载荷脉动载荷交变载荷钢35812铸铁461015铜、软金属56915基准强度 :延性材料表现为屈服应力:脆性材料表现为破坏应力(例)计算一根内六角螺栓反复承受Pt=1960N{200kgf}的拉伸载荷(脉动载荷)时的合适尺寸。
(此内六角螺栓的材质为:SCM435、38~43HRC、强度等级为12.9。
)根据公式(1)As=Pt/σt=1960/219.6=8.9[mm2]∴ 根据下表,选择有效截面积为大于该值的14.2[mm2]的M5螺栓。
另外,考虑到疲劳强度,应从表中强度等级为12.9的型号中选择容许载荷值为2087N{213kgf}的M6螺栓。
强度等级12.9的屈服应力为σb=1098[N/mm2]{112[kgf/mm2]}容许应力σt=σb/安全系数(从上表中选择安全系数5)=1098/5=219.6[N/mm2]{22.4[kgf/mm2]}2) 如限位螺栓等承受拉伸的冲击载荷时,是根据疲劳强度进行选择。
(同样承受1960N {200kgf} 的载荷,限位螺栓为材质:SCM435、33~38HRC、强度等级10.9。
)根据下表,当强度等级10.9、容许载荷为1960N{200kgf}以上时,选择3116[N]{318[kgf]}的M8螺栓。
因此,选择具有M8螺纹、轴径为10mm的MSB10螺栓。
另外,承受剪切载荷时,请同时使用定位销。
螺栓的疲劳强度(螺纹部分:疲劳强度为200万次)螺纹的公称直径有效截面积Asmm2强度等级12.910.9疲劳强度 *1容许载荷疲劳强度 *1容许载荷N/mm2{kgf/mm2}N{kgf}N/mm2{kgf/mm2}N{kgf}M48.78128{13.1}1117{114}89{9.1}774{79}M514.2111{11.3}1568{160}76{7.8}1088{111}M620.1104{10.6}2087{213}73{7.4}1460{149}M836.687{8.9}3195{326}85{8.7}3116{318}M105873{7.4}4204{429}72{7.3}4145{423}M1284.366{6.7}5337{565}64{6.5}5370{548}M1411560{6.1}6880{702}59{6}6762{690}M1615757{5.8}8928{911}56{5.7}8771{895}M2024551{5.2}12485{1274}50{5.1}12250{1250}M2435346{4.7}16258{1659}46{4.7}16258{1659}螺塞的强度计算螺塞MSW30承受冲击载荷时的容许载荷P。
(MSW30的材质:S45C、34~43HRC、拉伸强度σb为637N/mm2{65kgf/mm2} 。
)如果MSW的小径部分因承受剪切力而出现破损,则容许载荷P =τt×A=38×1074=40812[N]{4164[kgf]}截面积A=小径d1×π×L(小径d1≒M-P)A=(M-P)πL=(30-1.5)π×12=1074[mm2]屈服应力≒0.9×拉伸强度σb=0.9×637=573[N/mm2]剪切应力≒0.8×屈服应力=459[N/mm2]容许剪切应力τt=剪切应力/安全系数12=459/12[N/mm2]=38[N/mm2]{3.9[kgf/mm2]}当丝锥为软质材料时,根据螺孔内螺纹的小径计算容许剪切力。
定位销的强度计算当一根定位销承受7840N{800kgf}的反复(脉动载荷)剪切载荷时的适当尺寸。
(定位销的材质为SUJ2 硬度为58HRC~)SUJ2的屈服应力对应σb=1176[N/mm2]{120[kgf/mm2]}容许剪切强度τ =σb×0.8/安全系数α=1176×0.8/5=188[N/mm2]{19.2[kgf/mm2]}∴ 如果是MS的定位销,应选择D8以上尺寸的产品。
此外,将定位销尺寸统一为较大尺寸,可减少工具及库存数量。
使用中请勿让螺纹部分承受载荷。
注释*1 疲劳强度是摘自《小螺丝类、螺栓及螺母用米制螺纹的疲劳极限推算值》(山本)并有所修正。

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