關(guān)于6061上車螺紋強度的計算？

986675481

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 F, z4 D, Q2 `計算如下：按照螺紋牙的強度計算公式：
; l2 ~: p+ o+ _& |- h+ f      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(jù)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(shù)，u=H/P,H為螺紋長度30，則u=30/3=10圈,    許用應(yīng)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;
       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(jīng)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；
5 Y3 q8 V" X, J9 a# Y: G2 K        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；
        4.故端部螺紋不會破壞；
上面計算中，許用應(yīng)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？
鋁材上的螺紋許用應(yīng)力是多少？

dongst

- W6 q: Z) W- w% ?( b螺紋破壞，一看螺桿強度，二看是否滑牙。
, T, l5 b$ n% ~4 O! i* j" X. j2.5T的軸向的拉力在螺桿上產(chǎn)生的應(yīng)力只有1~2MPa，所以主要是滑牙的情況。
  a, g4 \9 n  i: G. m" T3 b& H" m* B2.5T的力，大約40%會作用在第一圈上，所以第一圈載荷10KN。
一圈螺紋面積約585mm^2.
2 }+ T5 ^' h; N0 d所以第一圈螺紋上產(chǎn)生的剪切應(yīng)力約為17MPa。
這個6061桿件是變形鋁，不知道有沒有經(jīng)過熱處理，如果沒有，那屈服強度不會超過55MPa。
+ W; U1 s  W6 Z3 x# d所以許用剪切強度不過55/(n*1.732)=31.75MPa/n
所以如果沒什么沖擊，速度不快的吊裝，我認(rèn)為也不會滑牙。

+ c4 D$ W$ O  t- Y6 c另外，我不是很理解樓主為何計算彎曲強度。
: O* J+ [: u0 p, ?* {9 g4 H
' _1 j8 A/ N; i# o& u

986675481

dongst 發(fā)表于 2014-9-12 11:34
9 W; e# F5 i# g* k  b; {! w螺紋破壞，一看螺桿強度，二看是否滑牙。
9 g8 b. }5 F) b& {2.5T的軸向的拉力在螺桿上產(chǎn)生的應(yīng)力只有1~2MPa，所以主要是滑牙 ...

) g' [: T4 d& x1 ?0 c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(shè)螺紋所承受的壓力作用在以螺紋中經(jīng)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。
  M$ S3 c. j3 @. E* n) \

986675481

如果按照螺紋第一圈承受1/3載荷，對螺紋第一圈進(jìn)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。

986675481

用軟件做了一下應(yīng)力分析，承受2.5噸的重量，螺紋根部最大應(yīng)力達(dá)到72.83MPa,已經(jīng)大于55.2MPa,那螺紋根部會不會破壞那？

志不窮

學(xué)習(xí)來了朋友大師們

星垂風(fēng)野

我把你們的討論保存了慢慢學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
1 w$ n+ Z- p: N' P; S+ R) @5 a

986675481

按照第四強度理論對應(yīng)力進(jìn)行校核：
1.τ=1/3F/(πdb)=1/3*2500*9.8/（3.14*86*1.875）=16.129MPa；
2.σ=1/3*6FL/(πdb^2)=1/3*6*2500*9.8*0.974/（3.14*86*1.875^2）=50.272MPa；
, `$ U; B. p( r8 g7 [: N( A3.σ1=σ/2+√（（σ/2）^2+τ^2）=55MPa
6 i) Y: z: \" j0 |+ h2 t   σ2=0MPa
   σ3=σ/2-√（（σ/2）^2+τ^2）=-4.732MPa
1 ^4 C) |! z$ i. u- j% N) |   σr4=√(0.5((σ1-σ2)^2+(σ2-σ3)^2+(σ3-σ1)^2))=57.512MPa;
' l. E) J' D' G, d- i4.σr4≥55.2MPa,故螺紋強度不足。

yhn567

大使首樓有點筆誤~

986675481

yhn567 發(fā)表于 2014-11-26 20:46
+ u' L, C3 ]# {' F大使首樓有點筆誤~

6 z& r3 K$ V3 p! @% ~" r# J恩，呵呵，沒注意，謝謝啦！