螺纹强度计算

羽飛

各位
我设计一个油缸
& ?3 ~- X! `4 v& }+ L2 Y想验算一下，缸筒内螺纹的强度
怎么验算，有公式吗？

Engineer-wx

这个与螺丝的材料、性能等级、热处理是有关的。
如果按粗牙、碳钢：
, j9 I& `+ _4 @1 p, f+ VM4 2900- 4500 N
9 c& z  q# M) RM5 4600- 7300 N
M8 12000-19000 N
M10 19000-30000 N
. }* A; V. ?. T- K6 X! eM12 27000-43000 N
M14 38000-59000 N
7 I) Y( Z- t  n' FM16 51000-81000 N
  y. P& H) P9 k5 f' {0 n2 ?这是常见螺丝的抗拉强度。
钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如：
. p/ ?% L. E8 D性能等级4.6级的螺栓，其含义是：
1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；
$ [  e( G8 l* @, x" b7 _: f2、螺栓材质的屈强比值为0.6；
3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级
5 b' ~4 L' [; D性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：
' C5 f( A$ j7 B$ Y2 Q* h' U1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；
0 O) k: i+ y7 z- O3 U: o2、螺栓材质的屈强比值为0.9；
* L; J' n; z( @) w% k$ m3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级
螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。
强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9GPa
6 g; \9 P/ C' I9 }3 M0 Y! w. \& A8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2
一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10）
如4.8级

gxp1014

原帖由 Engineer-wx 于 2008-11-8 12:49 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
1 |& B. i; m4 @1 B这个与螺丝的材料、性能等级、热处理是有关的。
如果按粗牙、碳钢：
0 n- i( o0 F) c+ F  n* tM4 2900- 4500 N
: [* G/ b" s! G$ m% WM5 4600- 7300 N
M8 12000-19000 N
M10 19000-30000 N
, p9 C( i- O+ I# Z: VM12 27000-43000 N
M14 38000-59000 N
M16 51000-81000 N ...

学习一下

sunnyoldman

螺纹强度的验算设计手册上就有。

gaoyns

在螺纹计算中，由于螺纹的受弯剪面积远远大于螺杆受拉截面积，所以一般不计算螺纹的强度，只计算螺杆的受力面积。楼主供的图没标出尺寸，因此无进行受力面积比较。楼主可进行两个面积计算：一是液压缸的最小截面积A1，另一个是螺丝的受弯、剪截面积A2，A2=螺纹根部牙宽×螺纹中径×π×螺纹有效圈数。一般是后者大，只需计算前者的拉（或压）应力就可以了。
9 V8 S, t- x& a0 u1  计算缸体截面的拉应力：σ = P / A1≤[ σ ]      式中：P--总拉力（N）；[ σ ]   --许用接应力（Pa或MPa）
$ x8 l. h" M# @2  如果要计算螺纹强度，可参照如下计算方法：
+ }6 ~# v9 Y: n0 p) A8 Z螺纹牙多发生剪切和弯曲破坏，如果将一圈螺纹沿螺纹大径处展开，则可看作宽度为πd的悬臂梁。假设每圈螺纹所承受的平均拉力为Q/u（Q为螺杆受的总拉力，u为螺纹圈数），并作用在以螺纹中径d2为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面的剪切强度条件为 ：
: u, ]& N- [0 ^6 S2 u5 q& ~+ X' kτ=Q/（πdbu）≤[τ]
- t8 b  U  t9 Xσb=6Ql/(πdb^2u)≤[σ]
- n4 K: Q& `) i/ S0 ^" |式中：b——螺纹牙根部的厚度， mm，对于矩形螺纹，b＝0.5P对于梯形螺纹，b一0.65P,对于30o锯齿形螺纹，b=0.75P，P为螺纹螺距； l——弯曲力臂；l=(d-d2)/2； [τ]——螺母材料的许用切应力，MPa， [σb]——螺母材料的许用弯曲应力，MPa，

李星云

机械设计手册第四册油缸设计部分有，一般螺纹强度的计算都可以参照那个公式

hfc12345

如果旋紧丝扣少的话，验算螺纹强度又有什么用？  为什么螺纹强度验算与螺纹连接长度没有关系？？？？？

羽飛

谢谢！您的解惑。不过我有以下疑点，请赐教：

1）、机械手册中（液压气动卷），计算缸筒缸盖连接的螺纹公式，和你提供的解释有什么区别？（我个人认为，螺纹的计算公式只有一个）
6 u2 E& S+ T" j$ c0 r
2）、除掉计算螺纹牙的强度外，只计算缸体最薄弱面积的受拉，行吗？是不是应该计算合应力啊？

! T. q6 _$ ]  ~. m# H1 Y! I( A谢谢，不吝赐教啊！

羽飛

对于你的问题，我个人有一下观点：

1）、计算螺纹的强度，不是和螺纹的长度没有关系。而是和螺纹的结合圈数有关系，因为螺纹牙受力不均。

; N5 y- w; q$ L* b  {, s$ d4 u2）、螺纹的旋合长度是有一定的标准的，然后，才是强度。扣太少，就不用谈强度了。

lanyu_flypig

原帖由 sunnyoldman 于 2008-11-9 09:10 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
螺纹强度的验算设计手册上就有。

* w* s4 i  C( _4 N

阁下是说的机械设计手册？
+ W9 m0 q" x, r! k. b* F难道是螺栓连接

hf6165

学习下aaaa

imageflat

学习了,还没碰到过类似的问题

mliu

力士乐在计算螺纹强度的时候是把螺纹长度也考虑在内的，和国标不同的。

wuql2006

请查：机械设计手册，2004版，第2卷，6-20页。

guozhimin253

这个问题还从来没接触过 学习下

boy_make

我设计的时候，就要把螺纹的根部直径，和长度都要放进算的

zhangxinxin1616

我们计算螺栓强度 是按照1平方厘米的圆钢上可以吃3吨的力，常用的 8.8级螺栓*1；10.9级*1.4；12.9级*1.7倍~
1 c# c" b" m) u5 w比如一个M24*3的8.8级螺栓可以承受3.14*1.038*1.038*3T=10.1T的力~~
3 Q$ [& Q. _+ ?: p) m6 F呵呵土办法 但校核起来应该比较方便~

cn_young

楼上的1.038是什么意思，没看懂

zhangxinxin1616

螺纹底孔=螺纹外径-螺距*1.08 这是粗略的算法，然后化为厘米~~

Roy.xin

受教了，收获不少，非常感谢。
4 o$ @' y5 s0 H3 J. K另，请问，缸筒焊接强度计算有没有经验公式？我的头头是用面积比算的，可是不知道怎么算。请教了。

dingkuaikuai

首先螺纹强度虽然跟扣长么多大关系，也就是当螺纹扣数一定多余的扣基本就是不起作用的，所以说螺纹不是越长越好的，保证基础受力的有效扣长范围内，个人认为6到10就足可以，然后焊缝校核我们正常也是按面积简单大概的计算就可以，因为一般焊缝的机械性能跟之前一体的材料机械性能差不多所以大概走个过场。。。。