为什么螺纹销钉的扭矩比普通螺栓高？？

liuxiaoran

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。。

来自何方

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      

hktkjj

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~

liuxiaoran

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）

hktkjj

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~~~

liuxiaoran

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

liuxiaoran

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

鱼儿雷

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

妖洞两拐

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

寒风123

学习学习