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螺钉连接结构中的强度与承载设计矛盾

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1#
发表于 2024-2-8 02:55:25 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
请教一下各位,8.8级或以上性能等级的螺钉(屈服强度≥640MPa)拧入基体b的螺纹孔中,压紧中间的被连接件a(即螺钉连接的基本形式,见附图),螺钉受到自身预紧力和来自于件a的轴向载荷Q的双重作用,试问如果基体b材料的屈服强度达不到螺栓的屈服强度,是否就代表该结构的承载能力取决于基体b的屈服强度,而螺钉的高性能等级并不能起到作用?如果是这样的话,那么如何理解有些常用的机械结构在设计原理上与之相悖呢?举个例子,液压领域中有一种阀的结构称为叠加阀,其与电磁换向阀通过4个螺钉安装在基体阀块上。为了确保阀组能承受高达30MPa左右的油液压力,通常使用10.9级以上的螺钉(低于此的一般都禁止使用),螺钉的屈服强度至少在900MPa以上,但基体阀块的材质一般使用的是类似QT400-15, QT400-10这些等,其屈服强度一般不超过300MPa,即便是45钢,其调质后的屈服强度也不过300多MPa,最多也就是等同于4.8级螺栓的屈服强度,而除此之外一般不会使用其它材质,那么在这种情况下,如何保证10.9级的螺栓真正发挥效用呢,或者说保证阀组承载不出问题呢?$ ^5 y" `" s4 Z5 x8 d$ N0 Z8 _0 V
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19#
发表于 2024-10-10 07:48:07 | 只看该作者
windy渊虹 发表于 2024-10-9 17:48
7 H6 y$ d1 J. H2 F" n5 Z1 q0 V; q7 P学到啥了?他这个也没解决问题啊
: O; {: u* ^* A( e$ h  x  p  [/ p
单单是看大家回复就受益无穷( y5 ~( \5 e9 }. v1 d
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18#
发表于 2024-10-9 17:48:57 | 只看该作者
MAIMAY 发表于 2024-10-1 14:32, t( B# E# w7 |  H) v
我是来学习的
: w# I* X' T& m6 c: f1 q5 e: \
学到啥了?他这个也没解决问题啊. s5 o4 r- [; k, l; _1 O/ ]# r
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17#
发表于 2024-10-1 14:32:45 | 只看该作者
我是来学习的
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16#
发表于 2024-7-1 20:45:58 | 只看该作者
10.9级螺栓发挥作用,我理解是不是在螺栓杆与螺帽连接部位起到的作用,不是在螺栓与基体的螺纹配合位置起到作用。. H- V' `; _. `4 d

0 K8 N! ]8 y) C! _0 z- C有明白的给指导一下!8 l& A4 I1 G( }" D- D3 K$ C
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15#
发表于 2024-5-30 15:33:55 | 只看该作者
Sweetney 发表于 2024-3-2 17:474 Y6 ^; ?! e: N  ^' S9 U
这里我先前只是想咨询探讨是否有提高基体b局部螺孔强度的工艺方法,不是说非要纠结什么。如果按你说的, ...

0 ]; m* @* V% P! ~$ j9 |* p/ l你也不要钻牛角尖,请看VDI 2230,的确可以计算出 螺纹深度。但是确实你考虑得是对得,增加局部基体强度,列如在塑料件上弄个铜套内螺纹。
# W4 y! O0 v' T4 Z/ \5 c
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14#
发表于 2024-3-2 20:51:57 | 只看该作者
不说公差等级,一般默认6H/6g,可见GB T3098.2-2015《紧固件机械性能螺母 》。! u# C/ R5 m* N/ i5 T: e
工作中对8.8级螺栓,手册推荐的最小拧紧深度值,渗碳硬化钢0.8d;调质钢1.0;HT250为1.3d;硬铝2.0.
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13#
 楼主| 发表于 2024-3-2 17:47:27 | 只看该作者
642093071 发表于 2024-3-2 08:51
5 Y+ y# e( O: B% N% e# y0 M看了楼主前面的回帖,所纠结的是b件打螺孔板的屈服强度应和螺栓的强度匹配,就上螺母那样要有相应的强度 ...
& ]0 `7 l) U- H- s8 D7 @
这里我先前只是想咨询探讨是否有提高基体b局部螺孔强度的工艺方法,不是说非要纠结什么。如果按你说的,不用提高即便两者间强度差很多,只要拧入足够深就没问题,那打个不恰当的比方如果基体b是硬塑料难道也行吗?显然这样的做法是不符合逻辑很荒谬的。照这么说,如果换做是螺栓螺母之间相互配合,如果降低螺母的强度等级,只要螺母足够高,难道反而能提高螺母强度?你看到过谁这么说这么做过?事实是就是因为前几个牙受力大,所以增加螺母高度是无益于改善力学性能的。同规格螺栓的应力截面积是一定的,不会随吃得牙多少而变化,麻烦你搞清楚基本情况再说
' o+ c, L) Q$ z" N9 ^* H% ?' \1 i' n, G6 n
另外即便按你说的这么做具有可行性,请你拿出切实的理论依据,你能给出具体的推导结论吗,而不是在这随口说,你能给出一个这么做的强度限值范围吗?你能给出具体计算得出的拧入深度数据吗?当前在基体b材料硬度、塑性、螺距、直径、公差等级等参数都没说的情况下就直接下结论说可以,你凭什么这么说呢,你这不是糊弄人吗?那你一开始还说前三牙75%的力,你提这个不是自相矛盾吗9 C* x* o9 N( X
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12#
发表于 2024-3-2 08:51:34 | 只看该作者
Sweetney 发表于 2024-3-1 23:07  l4 |  }& ?* U" ?/ F  H
你说的这个与我问的有关?前3牙受75%的力怎么了,按螺距1mm3个牙才3mm,而螺孔深度一般按标准来都是远大 ...
  n  W- W* C9 _6 _
看了楼主前面的回帖,所纠结的是b件打螺孔板的屈服强度应和螺栓的强度匹配,就上螺母那样要有相应的强度等级相匹配,如8.8级螺栓要配8级的螺母螺栓才允许达到预紧力的要求。b件的强度低于了螺母要求的8级,螺栓还能达到预紧力的要求吗?上面的回答是可以的。原因是增加了牙数,使得螺孔可以承受螺栓的预紧力。前3牙受75%的力,是一个实例,是在b件屈服强度、预紧力等确定的情况下的特例。b件材质变了,第一牙受的载荷比例也变了。% `- _1 `0 `! W( V$ J# M
说螺纹连接受力要从零件是弹性体的角度去看。手册有螺栓连接件刚度CL和被连接件CF的计算。
1 B. H1 o5 D3 [! U& K0 ?5 z& P; s; x- M' `
7 C9 g, g3 r7 m) i
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11#
 楼主| 发表于 2024-3-1 23:07:10 | 只看该作者
642093071 发表于 2024-3-1 09:058 X/ L7 D4 w. v+ {
基体b材料的屈服强度达不到螺栓的屈服强度,是否就代表该结构的承载能力取决于基体b的屈服强度)——基体b ...

8 }7 u. q& E& K2 z; T) g$ }你说的这个与我问的有关?前3牙受75%的力怎么了,按螺距1mm3个牙才3mm,而螺孔深度一般按标准来都是远大于3个牙长度的
6 h# K1 A0 o/ m* G你又说拧越深越好,你自己说的不是自相矛盾吗,照你这么说只要螺栓足够长,都没高强螺栓一说5 W) D- e* ^1 {0 E% a
你是来搞笑的吧/ h$ W# a- f3 f- {* V  h
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