拉杆及铰轴的应力计算及分析（一）

赵金君

无论你从事什么机械设计工作，80%的机械离不开铰轴拉杆机构。
若该机构二端承受拉力30吨，载荷性质是脉动循环。座和拉杆材料为Q345B，轴45号钢。轴与孔的配合是H8/h7。工作环境温度常温。负载动载系数K=1.25.安全系数n=1.33.
要求其工作循环10的7次方以上（每天工作8小时的机械，寿命12年以上）才能疲劳破坏。
为便于大家统一答案，销轴直径60mm;拉板宽度（即2R=170）为170mm.
对于这种有限寿命设计的问题，如何来确定拉杆厚度的最小尺寸呢？
请各位展开讨论和计算分析。如下图

拉板及铰轴的应力计算和分析（二）
拉杆及铰轴的应力计算及分析（三）
拉杆及铰轴的应力计算及分析（四）

赵金君

1、尺寸系数
不考虑2、表面加工系数 这3个系数的影响。
3、平均应力影响系数

水秀天蓝

剪切强度和抗拉强度？大概想到这些了。

水秀天蓝

碳素钢的疲劳强度σ-1≈（0.4～0.55）σb，
Q345B疲劳强度取中间值:d(-1)=0.48*345Mpa=165.6Mpa=1656kg/cm^2。
拉杆截面积=F/d(-1)=30T/1656=18.1cm^2.

还要考虑系数，S=18.1*1.25*1.33=30cm^2.

薛清雅

水秀天蓝 发表于 2016-9-19 13:59
碳素钢的疲劳强度σ-1≈（0.4～0.55）σb，
Q345B疲劳强度取中间值:d(-1)=0.48*345Mpa=165.6Mpa=1656kg/cm ...

老师，有相关的实例计算书籍吗

淡然

这种手册上有计算。至于要求寿命100万次以上的算法，还没有看见。

詹姆斯007

以前经常设计这种结构，因为频率很低，只需做静力分析。
我以前是做起重机设计的。

simpleplanfx

根据寿命计算应该和载荷频率以及类型很有关系吧。这样的整个设计的方法是不应该采用基于疲劳设计的方法？强度什么的肯定是妥妥的满足了。
坐等大师解惑

小人Mτ

可以参考气缸或液压缸的铰链连接头，这是个捷径，迫不得已可以采用
液压缸的额定动作次数有100万次吗？

1179819870

creo simulate的优化设计模块应该能满足你的要求

秦小白_xb

对于Q345与45号钢，循环基数N0=10∧7，以及脉动循环下的σ0可计算得到循环100万次下的疲劳极限，考虑安全系数即可获得最大σmax。