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标题: 为什么螺纹销钉的扭矩比普通螺栓高？？ [打印本页]

作者: liuxiaoran 时间: 2022-12-15 10:37
标题: 为什么螺纹销钉的扭矩比普通螺栓高？？
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-12-15 11:22 编辑

螺栓加载的时候，扭矩分三个部分，螺栓头，螺纹，预紧力，T=T螺栓头+T螺纹+T预紧力。。销钉没有螺栓头，所以能承受的扭矩不是应该更小么？
上面的逻辑错在哪里？？

最近在做金属的锥形密封，密封压力是60MPA，用的销钉密封。。一开始就各种大大小小的坑，每个坑你说难？不难，你说不难，公司问一圈一个问题都解决不了。。
1）扭矩怎么换算成预紧力，传统的T=KFD是针对螺栓的，而销钉没有帽子，不是应该小一些么？
2）密封的压力怎么判断，我可以计算密封的接触压力，最大和平均，接触宽度，但是我们怎么判断他就满足设计要求？这样我才能推算加载的最小扭矩
3）密封前的强度要求：密封面会发生屈服，但是这个屈服最大能接受多大的屈服？有标准了才能逻辑上反对我能加载的最大扭矩。
4）螺纹是在304不锈钢上面，所以螺纹非常弱，那么螺纹的承载能力了怎么设计。。（工程上很简单，我就使劲加载，直到扭矩不线性增加----也就是现在的螺纹屈服）。
5）密封接触面的设计，接触面设计成什么样子，什么弧度好，和我的系统结构和要求是什么关系。。。我懂一些基础，也有一些经验，但是要面对工程，真的很难，每一步都是坑。。

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作者: liuxiaoran 时间: 2022-12-15 10:54

局部的结构就是这个样子。D=20（螺纹）.密封面d=15。

问题是起因是：推荐的T=60 or 70NM, 试验中泄漏了，于是就加到到100NM,就不泄漏了。问题就解决了，但是作为设计，这是不完整的，其实主要是客户要求：你得给他一个逻辑和标准。为什么100就可以了。。

经常在必威APP精装版下载说什么中国人不做机械设计，没有逻辑，就是抄袭模仿+经验+试验。因为我无数次在工作遇到这种困境，就是我们的设计都是靠着流程+抄袭模仿+经验+试验，我从来不反对90%都这样做，但是现实是全部都是这样做，没有理解，理解逻辑，没有解释。 ---这让我非常的焦虑，同样起步的同事没人做这些事情，赚的都比我多，连技术名声都比我好，他们大部分人做了3-6年的技术就偏向了技术管理，然后慢慢就变成了专家，其实早就不在具体的技术了，于是进入了专家库，参加各种评审，而我，依然一个屌丝在这里吭哧吭哧的一个撒比一样的算什么扭矩预紧力，什么密封。GOD FUCKING BOLT. .----嗯，过十分钟气消了就好了。。

过去其实我振动也擅长的，但是这些年捣鼓强度，又难又苦逼，毫无进展，前几天去看了一下就业网站的振动的工作，薪水甚至比强度普遍高（强度太难了，机械设计太难了，比振动苦逼多了，中国就几个人真的在这强度和机械设计）。

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作者: fanxx2000 时间: 2022-12-15 11:10
计算的依据都是理想情况，现实中实际零件都有加工误差、形位公差偏差等情况。我不是设计人员，在实际操作中，一般都是超过设计值。

作者: 老鱼DH 时间: 2022-12-15 11:14
感觉很厉害的样子

作者: liuxiaoran 时间: 2022-12-15 11:15
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-12-15 11:24 编辑

fanxx2000 发表于 2022-12-15 11:10
计算的依据都是理想情况，现实中实际零件都有加工误差、形位公差偏差等情况。我不是设计人员，在实际操作中 ...

我们都知道大部分超过了设计值，不需要你来说，就好像你的家的椅子床和锅碗瓢盆。。我想的问的是，你凭什么说你超过了设计值，你就没有设计数值，你只有试验和经验。你的人生没机械设计和设计值。

一个吃了火药的屌丝。自己无能，到处喷屎，桥洞下夜里还寒风凛冽，屌丝的苦没人懂

作者: hellodaniu 时间: 2022-12-15 12:42
归根到底可能还是书读的不够多吧

作者: liuxiaoran 时间: 2022-12-15 12:59

hellodaniu 发表于 2022-12-15 12:42
归根到底可能还是书读的不够多吧

专业做这种密封的德国公司一定会上面每个点都能解释还有标准

作者: 飞翔通 时间: 2022-12-15 13:06
所有的数据都是试验后反推的，要不然书本上的公式怎么的各种工况系数怎么来的。
虽然有书本上给的有参数，但实际应用中，一般的场合就选个稍大的系数就行。重要的场合都是要做试验验证的，毕竟工程中各种影响因素太多了。
一般大点的公司，都是自己做试验，积累自己的数据经验，做成企业标准，以后就参考这个标准来做。
比如你说的螺栓拧紧扭矩T=KFD，在大型工程机械回转支承螺栓上至关重要，K到底取多大，都是根据特定的螺栓大小、结构、润滑条件、螺纹公差配合、螺栓配合长度等参数做试验的，然后工艺定型。要是只依靠设计，拧紧力矩太大或者太小可能就会车毁人亡。
我以前在三一做过，公司把一个产品拆成几十个课题，分给几十个人去专门负责，一年时间就专门攻关，怎样做的做好，把设计标准化。

作者: liuxiaoran 时间: 2022-12-15 13:49
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-12-15 14:04 编辑

飞翔通发表于 2022-12-15 13:06
所有的数据都是试验后反推的，要不然书本上的公式怎么的各种工况系数怎么来的。
虽然有书本上给的有参数， ...

2011年，差点去三一，工作范围感觉还行但是食堂分级和那个管理风格让人很不爽

作者: 寒风123 时间: 2022-12-15 20:21
学习学习

作者: 妖洞两拐 时间: 2022-12-16 03:12
关键点在于密封计算吧，计算出密封条件后，才能根据这个条件，确定不是螺钉所需的预紧力

作者: 鱼儿雷 时间: 2022-12-16 13:40
楼主，我的理解：
1. 靠螺纹来施加在锥面上起密封作用的话，螺纹的扭矩范围会比较大，而且力值也会比较大。原因是每一圈的螺纹都要受力且误差都不一致。
2. 可以假设：取消螺纹，留出间隙，直接施加一个轴向力作用在锥销上，记录锥销起密封作用时的力值。

要通过计算验证100牛米的合理性的话，你就先算第二点的轴向力，再算螺纹需要多少扭矩能产生这个轴向力，应该就可以了。非专业，只是提供一个思路供参考

作者: liuxiaoran 时间: 2022-12-16 14:03

鱼儿雷发表于 2022-12-16 13:40
楼主，我的理解：
1. 靠螺纹来施加在锥面上起密封作用的话，螺纹的扭矩范围会比较大，而且力值也会比较大 ...

我的第一个帖子说销钉没有螺栓头，所以扭矩更小。这个说法是不对的，因为销钉密封虽然没有螺栓头，但是它多了一个密封接触面，本质上类似螺栓头，而且这个面是锥形，所以它的力要比预紧力大很多。这个力的扭矩是很大的，被我忽略了，所以我错误的根本原因是这里。

于是第二个问题来了，为什么销钉的预紧力也大很多，我个人目前的解释是销钉是压缩，普通螺栓是拉伸，压缩比拉伸强很多，其实是疲劳强度

作者: liuxiaoran 时间: 2022-12-16 14:04

妖洞两拐发表于 2022-12-16 03:12
关键点在于密封计算吧，计算出密封条件后，才能根据这个条件，确定不是螺钉所需的预紧力

还没到密封那一步，密封的判断标准什么的也很难的，反正我目前是乱做

作者: hktkjj 时间: 2022-12-16 16:57
这是锥面密封，涉及到形位误差，如果同心度差，你任何扭矩都封不住。这里不仅仅是弹性理论强度问题，还要牵扯到永久变形增加的抵抗力，另外要计算所密封空间的压力对你的反抗力，否则压力低不漏，压力一高照样漏。锥密封是最难做的，对材料要求更是苛刻，销钉的强度一弱，很容易废，一次性的玩意~~~

作者: liuxiaoran 时间: 2022-12-16 18:24
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-12-16 18:29 编辑

hktkjj 发表于 2022-12-16 16:57
这是锥面密封，涉及到形位误差，如果同心度差，你任何扭矩都封不住。这里不仅仅是弹性理论强度问题，还要牵 ...

谢谢你的专业建议。说的都是核心的点子上了。

1）你能不能进一步展开说说我们正面处理形为误差的问题。从设计的角度，和从工艺进步的角度都行。。

2）材料选择和塑形这些对我们倒是难度不大，因为我们可以通过仿真+实验+实际综合考虑，当然，这个边界要给准是很难的，因为我们的摩擦首先就不准确，摩擦不准确就会导致加载的力误差很大，力和摩擦是反比例关系。
另外，你要是有什么锥密封的问题，如果信任我的话，你也可以提出来，大家一起讨论，我个人还是有好多的问题。。机械设计是孤独的。。

例如：1，如果判断设计的密封满足要求（不泄露），2，如果判断设计密封的强度（接触面屈服到什么程度，不破坏）

作者: hktkjj 时间: 2022-12-17 09:27

liuxiaoran 发表于 2022-12-16 18:24
谢谢你的专业建议。说的都是核心的点子上了。

1）你能不能进一步展开说说我们正面处理形为误差的问题 ...

如果螺纹跟锥面轴线不平行同轴度差，也就是活是二次装夹容易造成的，那么误差越大越需大的力矩来补偿。二者要考虑配对的内螺纹和内锥，他们的标准是什么情况，如果你的就算理论一丝不差，完全同轴，那么他的配对产品同轴度差，照样出问题。理论上说球面对锥面的精度要求较低，可以尝试。
我是搞非标设备设计的，很少牵扯到这么细节的东西，不过在过程中有时候我会琢磨好奇~

作者: 来自何方 时间: 2022-12-26 13:25
本帖最后由来自何方于 2022-12-26 13:32 编辑

我记得上大学说的第一个算扭矩的公式，那个D是螺纹中径吧，当时我学的是T=0.2Fp D FP预紧力根据螺栓强度等级不同变化

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