螺栓拧紧力距的计算

螺栓拧紧力距的计算农业机械螺栓拧紧力距的计算黄世伟农业机械常在极为恶劣的环境下工作。冲击载荷频繁。因此，各重要部件的螺栓联接，必须有足够的颧紧力。但预紧力过大，又可能使螺栓在装配过程中或偶然过载的情况下被拉断，而预紧力过小．则不自日保证连接的可靠性，可自日使螺栓在工作中由于振动等原因而松脱。因此，预紧力的大小对螺栓联接的强度和可靠性、密封性有极大影响．螺栓预紧力的大小则取决于装配时拧紧力矩的大小。本文对农业机械上常用螺栓的拧紧力矩进行分析，以确定农业机械上各种常用螺栓的...

农业机械螺栓拧紧力距的计算黄世伟农业机械常在极为恶劣的环境下工作。冲击载荷频繁。因此，各重要部件的螺栓联接，必须有足够的颧紧力。但预紧力过大，又可能使螺栓在装配过程中或偶然过载的情况下被拉断，而预紧力过小．则不自日保证连接的可靠性，可自日使螺栓在工作中由于振动等原因而松脱。因此，预紧力的大小对螺栓联接的强度和可靠性、密封性有极大影响．螺栓预紧力的大小则取决于装配时拧紧力矩的大小。本文对农业机械上常用螺栓的拧紧力矩进行分析，以确定农业机械上各种常用螺栓的合适拧紧力距。螺柱的拧紧力矩T等于螺纹副中拧紧力矩T-和焉贰母环形端面与支承面的摩擦阻力矩 T2之和，即 T--T，十T2 (1) 矩形螺纹剐拧紧时．相当于图1所示的情况．显然．T =～一P ．式中 dz为螺纹中径，P为圆周力．将图中的摩擦力F和正压力N合成为台力R，根据平衡关系可褂囝 l b所示的封闭三角形，因此可解得 P罱Q ptg( + ) t 2) {．-—·丌如_一 t 矗) 一～ b，图一式中Q 一一预紧力 (kgf) h— 一螺纹升角(度) 2B 年——摩擦角 (度 ) 矩形螺纹副的阻力矩T 为。 T =Qptg(H+甲) L (3) 当螺纹为三角形螺纹时，则可用当量摩擦角甲代替甲，即 T-=Qptg(o．+ )— } (4) 当螺栓连接时，螺母环形端面与其支承面之间的摩擦力矩为T ，如图 2所示，在螺母取环形微面积dS= 2 Dap 。图二设dS上单位面积上的力为P+则整十微面敷上所承受的正压力dN=pdS而在微面积qS 上所产生的摩擦力为 dF fdN—fpdS ：(f为摩搽系数 ) 于是，dF对螺栓轴心的摩擦力矩 dT2=pdF--fppdS= 2 fpp dp 螺母环形端面与其支承面之问的摩擦力矩T2 Q|．为 T ---- -2 xIRfpp dp (5) 设接触面上各处的瘁捧系数和单位面积上的压力是相同的，即￡，p等千常数则 T2：2 fD p dP=要 fp(R。一r。)(6) 由静力平衡可知整个环形面积上的正压力N应等于预紧力Q ，即 N=Q I =2 np I P 叩(R2_r ) 故 p= (7) 将 (7)式代入 (6)式，砌得备Q (8) 式中；R= ，D．为螺母环形支承面的外径 ’ r一，d为螺母孔径．砌式 )可变为 T。=专fQ 蹙三争(9) 将 (4)．(9)式代入 (1)式。可得预鬃力与拧紧力矩的关系式 T—Q (鲁Ig(时 +争黠 ) 式中 T一一拧紧力矩 (kgf·l~．CO-) QF'----预紧力 (kgf) dz一一螺绂中径(mm) 矗 ——螺母孔径 (mm) Do一一螺母环形支承面的外径(mm) 近似地取螺母两对边的垂直距离 S a一螺纹升角 (度 ) 甲，一一三角螺致当量摩擦角 (度) ，。tg～f_，ft ；击反而1 。0·2079 f～摩擦系数．本文取f0----．i8(钢与铸铁) 农业机械螺栓联接预紧力的取值是影响拧紧力矩大小的关键。国内外大多数设计人员认为，预紧力应使螺栓应力接近螺栓材料的屈服极限为最好．根据我国的状况，笔者认为，农业机械螺纹联接的预紧力以下式较为适用．合金钢螺栓； Qp≤O．6 A-(11) 碳索钢螺栓I p O．86 A (1 2)：式中广螺栓材料的屈服极限(kgf／mm ) A，一一螺栓的最小攒载面积 (按螺纹内径计算 )(mm。) 最后．由式(10)， (11)可得台金钢螺栓拧紧力矩的计算式 T=( (a )+扣( )) 0．66。A r (13) 由式 (10)， (12)可得硪素锕螺栓拧紧力矩计算式 T 醴cg(叶十告“吕每幕)] 0．86-A‘ 由式(13)．(H)所计算的备种曩橙拧紧力矩见附表螺相应卜⋯ f f _ _ ---f焦称直径栓材料 6 i 8{10 ll 2 l 4 16 18 2O-22 一 i(kgf／mzm) —— ～一一拧紧力矩 (Ikgf ． — — — — — — — — — A3 4．6 0．5 1．2 2．6 4．4 7．0 1l 1 3 2l 28 6a= 24 — — — — 35 5．6 0．7 1．5 3．2 5．5 8．7 1 3 l 7 26 35 6 =30 } I 45 I __l l 6．6 6 目36 i0．8 1．8 3．9 8．6 11 l6 20 3l 4 2 f 40Cr I 10．9 1．5 3．3 7．2 l 2 20 30 37 『58 79 6s 9O

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