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标题: 气缸行程限位紧固螺钉断裂原因探讨 [打印本页]
作者: iamprince998    时间: 2015-3-10 16:21
标题: 气缸行程限位紧固螺钉断裂原因探讨
公司从日本买了台焊机，没有用到3个月，一气缸限位紧固螺钉断裂，如图：
$ _3 g; V; j3 k6 Y- J" b0 E[attach]347025[/attach] 左图是实际实物，已经把断裂的螺钉取出。右图为测绘图 [attach]347026[/attach]
& x2 Y4 V2 e) x& G! B& o% I+ b+ g3 f0 \5 u  j; j
使用场合：, A, l8 Y- A8 x% |4 `
6 O) g7 f" p' b& d
[attach]347029[/attach]  l1 G6 h. k# v9 ~6 _" u
气缸水平运动带动滚轮上下运动。限位块紧固螺钉在使用不到3月就断裂了。运动周期约3.3秒。! f$ ?, k1 u& u; q' P5 S* V# i/ v+ m
$ v, n  }+ G) j  Q
气缸型号：CDM2B20-25特性
; Y9 Z3 I- `0 h( o3 Y+ R2 j  b. Q[attach]347027[/attach]气源最大供气：0.7MPa。3 m0 f& U9 q+ V8 P3 c
& U+ |( K/ y5 N. C+ S+ p

: p0 q* t! D9 Q- L5 Z我自己的推算：
8 ~% M9 d2 ]& v+ g' Z4 w* j' B  l0 ^& {& Y( [
先计算了M4螺钉受到剪切的情况，: v! A" w5 `2 h, y0 T, k- h5 ^3 R

. h+ d! e. j4 @# h$ N! J假设气缸出力最大值200N计算：单只螺钉受到月11.014MPa应力
2 l5 [- a8 l# N3 T; D考虑其弯矩的影响：! M& X) A0 X+ r8 Z6 |0 p
单只螺钉受到M=200N*0.02m/2=2Nm, {9 ?  ]4 r# e% m0 n* x
螺钉（有效界面直径3.459mm）惯性矩I：I=pi*3.459^4*10-12/64=7.03*10^-12: P+ b$ `2 D. {% n
则螺钉受到的应力：σ=M*3.459/2*10^-3/I=492.24 MPa% C# T* p0 P" f# |5 b$ d8 c7 L
% J4 }, N# V) q# x
若再考虑其冲击(以最大速度0.75m/s算，动载荷因数为2.414），则其冲击作用下的应力=1188.377MPa。
0 X  r3 a$ y/ }, w6 z. B. o6 d9 f) w
照此算法，2XM4的螺钉不断裂的话，气压不能超过0.2MPa左右，但实际要求输入气压为0.4MPa。* j; e0 X! n$ T- q
, h% R  @* V! O' l
这个结果与日本人的严谨相互冲突，我一直没有弄清楚。
: ^& f' ?/ u7 v还望各位大侠指点指点。
5 M/ \: O- h: l6 o" w
6 ^1 K% D5 F/ S2 A: C: ]- l* k5 t9 P' u- N6 w5 O6 M5 H( m1 N

6 f' E! W; ]. A, U  O
0 ~' y3 g, j% [) U, f补充内容 (2015-6-5 14:26):' `. u* }6 \: D: _4 m" ?% |  m
最近厂家来处理气缸尾部的缓冲器时，又把这个装上去了。结果过了不到一周，这个2颗螺钉又弯了。8 g! o+ @3 N' ]. ?. |  R* r9 M
我问厂家是不是设计上算的力不多，因为我按照他的最低使用压力，M4的螺钉都不能承受。厂家说，他们之前的设备都没.
作者: 白完    时间: 2015-3-10 16:28
学习
作者: ValleyViews    时间: 2015-3-10 16:48
供应商方面有什么解释？
作者: 冷水黄金    时间: 2015-3-10 16:53
这个也买？
作者: lanyuedao    时间: 2015-3-10 16:56
基本上是纯剪切吧，你是弯矩剪切一起考虑的么？
作者: 无品老罗    时间: 2015-3-10 17:40
固定块安装板上铣下去2mm台阶，再安装这个固定块，不要让螺钉承受冲击。
7 z3 G6 E/ f. K另外：固定块图纸的两个M4孔中心距最好标在左边的主视图上。
作者: iamprince998    时间: 2015-3-10 17:44
ValleyViews 发表于 2015-3-10 16:48
* ?( u6 v' i4 J9 s: e供应商方面有什么解释？
+ {1 M( R, F1 M& f$ v# S  }5 P- q
没有解释
/ ~' ~3 ~* [* r( ]. T6 {: W
作者: 机械-AI    时间: 2015-3-10 17:57
本帖最后由 机械-AI 于 2015-3-10 17:58 编辑 ; A8 `" p; I1 l, z  n8 _5 N

% m* ?& d* W3 k4 r# V气缸限位调整螺丝看起来不太顺眼啊。我通常看到的上面一般有一块小小的优力胶当作缓冲，或者就是那种带缓冲器当限位螺丝的，或者如你上图的螺丝再在外部加缓冲器。因为，不管你剪切多大，没有缓冲器，问题很多啊。而且，你这个机构需要限位吗？楔形块上面难道还是一条斜线，不是水平线？好多地方看不明白啊。难道是中国制造？
作者: Cavalier_Ricky    时间: 2015-3-10 19:19
拧螺丝拧过劲了？
作者: Cavalier_Ricky    时间: 2015-3-10 21:12
Cavalier_Ricky 发表于 2015-3-10 19:19 7 S& U* P6 M2 o0 w
拧螺丝拧过劲了？

# L1 e; i; c3 O6 j$ \8 ^4 c松，是后来变“松”的吧。# w. H6 }$ h6 U- s2 _7 C

( c# g! P7 ]: V5 p另外，限位块厚只有8mm，而顶丝离固定面的高度达到20mm！！！两个M4撑得住？
/ C5 ]% z. U' D) S& ~8 x
/ K8 y. o! W# z7 D自己可以做个小小的疲劳实验。估计不用几百下，这个限位块就松了，然后，M4就被弯了被剪了，然后就断了。
作者: 机械学艺    时间: 2015-3-11 07:19
自已改造－下吧。
作者: 624272884    时间: 2015-3-11 10:02
这个气路上装节流阀了没有啊，装了冲击就小了，做成L型的螺钉受力会好很多
作者: 良生    时间: 2015-6-10 00:27
大侠挺认真，不错。
# E' c& _$ z+ N6 x! w8 u0 I, ^分析静力时，螺钉按弯矩计算不合适，正常按受拉分析（与限位块边角支持力组成平衡力矩），大小=0.5*200N*20mm/4mm=500N计算，拉应力=500N/（3.459^2*pi*10^-6/4)=53Mpa。显然，静力是安全的，破坏主要是冲击力引起的，这个比较复杂。; L$ i5 a. {4 c
如果厂家反应其它设备没有问题，说明其限位调节刚好在气缸行程末端了，速度很小，冲击力不大了，所以安全。你这里出问题刚好相反。这个限位显然是为了增力行程微调而设计的，显然是有缺陷的，但也可以通过调整避免。
作者: 举起你的爪子    时间: 2017-10-19 11:53
用防松螺母
作者: 举起你的爪子    时间: 2017-10-20 08:42

! `; U& ^1 B0 k* T拧螺丝拧过劲了？
作者: ssw984177031    时间: 2018-5-21 15:54
学习了
作者: z424385518    时间: 2021-10-25 08:32
学习



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