受拉螺栓联接例题例题 已知汽缸工作压力p=0~0.5Mpa,工作温度<1250C,
汽缸内径D2=1100mm,螺栓数目z=20,采用铜皮石棉垫。试计算汽缸盖螺栓直径。
解力分析
1.汽缸盖受气体最大压力:
FQ=p·?D22/4=0.5×3.14×11002/4=475200(N)
2.单个螺栓工作载荷:
F1=0
F2=FQ/z=475200/20=23760(N)
3.剩余预紧力:
F''=1.5F2=1.5×23760=35640(N)
4.螺栓最大拉力
F02=F2+F''=23760+35640=59400(N)
5.预紧力
F'=F02-c1/(c1+c2)F=59400-0.8×23760=40390(N)
6.螺栓拉力变化幅度:
Fa=(F02-F')/2=(59400-40390)/2=9505(N)
计算螺栓疲劳强度螺栓直径:
初取M42,查手册d=42mm,d1=37.129mm,d2=39.07mm
(取标准,也可先按静强度计算d,再校核疲劳强度)
螺栓截面积
A=?d12/4=3.14×37.1292/4=1082.17mm2
螺栓应力幅:
a=Fa/A=9505/1082.17=8.78(Mpa)
选材:
35钢,螺栓强度级别5.6级。
B=500Mpa
s=300Mpa
螺栓材料疲劳极限
-1=0.41?B=0.41×500=205Mpa
螺栓极限应力幅

km=1
ku=1
k
alim=?kmku-1/k/pa)
螺栓许用应力幅
[sa]=3
[?a]=?alim/[sa]=36.84/3=12.28(Mpa)
校核
a=8.78(Mpa)<[?a]=12.28(Mpa)
满足疲劳强度计算静强度
1.拉应力
=F02/?d12/4=59400/2/4)=54.88(Mpa)
2,许用应力,
[ss]=2.5
[?]=?s/?ss?=300/=120(Mpa)
3.等效应力:
ca=1.3(pa)
4.强度校核:
ca=71.344<[?]=120(Mpa)
满足静强度结果:M42,Z=20