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標題: 關于6061上車螺紋強度的計算？ [打印本頁]
作者: 986675481    時間: 2014-9-11 18:30
標題: 關于6061上車螺紋強度的計算？
一根6061鋁桿，直徑Φ90mm,一端30mm車M86X3螺紋長30mm用于吊裝，鋁桿上承受大越2.5噸的重量，要求校核端部螺紋是否會破壞？
: _2 l4 ?5 f1 f% u" w計算如下：按照螺紋牙的強度計算公式：3 z- z1 s7 U  U+ T9 t) {9 g7 }
      1.剪切強度條件 τ=F/(πdbu)≤[τ]  則 F=[τ]πdbu，式中d為螺紋大徑Φ86mm， b為螺紋牙根部厚度，根據普通螺紋基本牙型可以算得b=P-P/8-P/4=5/8P=5/8*3=1.875mm,  u為螺紋工作圈數，u=H/P,H為螺紋長度30，則u=30/3=10圈,    許用應力[τ]按[σ]=σs/(3~5),[τ]=0.6[σ]計算，6061的σs=276MPa，則[τ]=0.6σs/5=0.6*276/5=33.12MPa，  則F=[τ]πdbu=33.12*3.14*86*1.875*10N=167.784KN;
# Q: \4 L7 ]/ |8 k       2.彎曲強度條件 σ=6FL/(πdb^2u)≤[σ]  則F=[σ]πdb^2u/(6L),式中L為彎曲力臂，L=d-d2/2,中經d2=d-0.6495P,則L=d-(d-0.6495P)/2=86-(86-0.6495*3)=0.974mm,  [σ]=σs/(3~5)=276/5=55.2,  則F=[σ]πdb^2u/(6L)=55.2*3.14*86*1.875^2*10/(6*0.974)N=89.67KN；
$ c5 u' H+ O/ ?3 P7 U        3.按F=89.67KN計算，能夠承受的重量M=F/g=89.67/9.8噸=9.15噸≥2.5噸；
* N% O5 |- h8 N" [        4.故端部螺紋不會破壞；
/ C; v; ~2 C" A5 r上面計算中，許用應力[τ]按[σ]=σs/(3~5),[τ]=0.6[σ]計算，是按普通鋼材計算的，但材料為6061，不知道在這樣計算是否合適？
, N  S0 X$ x- q  V9 Y- p9 J鋁材上的螺紋許用應力是多少？
2 r, I! ?8 I- s: M$ J) b* t4 _! z
作者: dongst    時間: 2014-9-12 11:34
本帖最后由 dongst 于 2014-9-12 11:35 編輯
" @2 W9 T( J# ~/ b; k2 c$ x7 N9 z: R; _
螺紋破壞，一看螺桿強度，二看是否滑牙。
; B' x* f- y3 G$ G* w2.5T的軸向的拉力在螺桿上產生的應力只有1~2MPa，所以主要是滑牙的情況。4 J8 s$ U7 N9 O5 F  e/ d
2.5T的力，大約40%會作用在第一圈上，所以第一圈載荷10KN。; l' W# M; z/ U8 k+ [' u
一圈螺紋面積約585mm^2.2 Q) V0 ?+ ?. |9 c/ \% g
所以第一圈螺紋上產生的剪切應力約為17MPa。$ K% a7 P2 F, O$ _' ]+ v
這個6061桿件是變形鋁，不知道有沒有經過熱處理，如果沒有，那屈服強度不會超過55MPa。8 d; M; Y. a9 k9 q6 @1 L  a
所以許用剪切強度不過55/(n*1.732)=31.75MPa/n
  b$ k$ \6 y( I所以如果沒什么沖擊，速度不快的吊裝，我認為也不會滑牙。) k  |! [  E+ C1 p) A

5 m% j  S1 M0 H, O1 b另外，我不是很理解樓主為何計算彎曲強度。
! S' F6 Z0 J( V+ l# e! B" z$ N. a: n1 U- Y2 @/ V0 A  ~
作者: 986675481    時間: 2014-9-12 12:28
dongst 發(fā)表于 2014-9-12 11:34
& E6 H7 C: N- q0 a螺紋破壞，一看螺桿強度，二看是否滑牙。6 _- d; k' _2 u! d' G
2.5T的軸向的拉力在螺桿上產生的應力只有1~2MPa，所以主要是滑牙 ...
1 Z& _) s2 n7 J/ {, a8 D
如果將一圈螺紋沿螺紋大徑d處展開，則可以看做是長度為πd的懸臂梁，假設螺紋所承受的壓力作用在以螺紋中經d2為直徑的圓周上，則螺紋不僅受壓力作用，還將承受彎矩作用。
8 e1 q+ L8 Q; f2 j
作者: 986675481    時間: 2014-9-12 12:48
如果按照螺紋第一圈承受1/3載荷，對螺紋第一圈進行校核，則上面計算公式  2.彎曲強度條件的計算可改為1/3F=[σ]πdb^2/(6L)，則F=8.967*3=26.9KN，  則能夠承受的重量M=F/g=26.9/9.8噸=2.745噸≥2.5噸,所以端部螺紋強度足夠。
作者: 986675481    時間: 2014-9-13 09:28
用軟件做了一下應力分析，承受2.5噸的重量，螺紋根部最大應力達到72.83MPa,已經大于55.2MPa,那螺紋根部會不會破壞那？
作者: 志不窮    時間: 2014-9-13 16:30
學習來了朋友大師們
作者: 星垂風野    時間: 2014-9-17 21:16
我把你們的討論保存了慢慢學習學習
  I1 _( J! ]% C: U$ P' y( i
作者: 986675481    時間: 2014-9-18 22:47
按照第四強度理論對應力進行校核：
3 A' n" N6 E8 z/ N$ J1.τ=1/3F/(πdb)=1/3*2500*9.8/（3.14*86*1.875）=16.129MPa；
7 Q9 Y& y3 k+ V- d  X& E* ^; b2.σ=1/3*6FL/(πdb^2)=1/3*6*2500*9.8*0.974/（3.14*86*1.875^2）=50.272MPa；
8 z* g% z; ~  E& Z3.σ1=σ/2+√（（σ/2）^2+τ^2）=55MPa8 s7 \: o" q. n+ @! R
   σ2=0MPa+ ?; X) P, j  F9 E
   σ3=σ/2-√（（σ/2）^2+τ^2）=-4.732MPa5 e' I5 h+ h: R
   σr4=√(0.5((σ1-σ2)^2+(σ2-σ3)^2+(σ3-σ1)^2))=57.512MPa;) @9 V6 [+ \" d: n) _. S
4.σr4≥55.2MPa,故螺紋強度不足。
作者: yhn567    時間: 2014-11-26 20:46
[attach]337190[/attach]
* D* u. Y/ B% v2 m: ]# ?& }) ~2 o1 O8 t# P8 n
大使首樓有點筆誤~
' U- }+ G0 r, {. B; m7 G  v
作者: 986675481    時間: 2014-12-2 09:56
yhn567 發(fā)表于 2014-11-26 20:46 3 U$ W2 Y$ g" m) y2 v4 v7 _
大使首樓有點筆誤~
$ l* s0 o1 u3 `! a( d) e
恩，呵呵，沒注意，謝謝啦！( P; w, _* y8 [; S
作者: qoiiwi    時間: 2015-2-7 22:29
螺紋強度應該怎樣校核？
作者: 志不窮    時間: 2015-10-27 21:55
來學習了，大師們，
作者: gzzhangxuanlong    時間: 2015-11-27 16:02
學習了，謝謝分享  
9 w. u* h: M4 c2 q8 U




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