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[讨论] 关于材料【许用扭转应力】-----建议重视

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发表于 2010-9-26 22:17:54 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国山东淄博

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很多工程师,设计时,都是参考别人的轴,然后估计大概的直径,有人管此叫——经验; Z2 I3 @- Q8 P, g0 s  n8 g

0 w; h5 m2 F- {. U由于本人比较较真+ S7 w, u, \6 e2 R2 i
0 F' I. D5 X% B- R
看到厂里从专业螺旋厂买回来的提升螺旋机,功率5.5KW,转速80rpm,长8米,输送量20t/h' K; |3 D5 ~/ Z- P: ?- M

& u3 h+ N8 l! M# u! q& V* t却选Φ114*8的螺旋管,/ e% l! J& i/ a6 v0 A) I# {' W: U6 b
. ^/ j7 g: c) v7 q
对此,我严重质疑:即使按25MPa的许用应力值,去乘Φ114*8的抗扭截面系数,最终得到的许用扭矩
* L1 _: h( `  B3 \) e) P+ }
  k9 {6 y5 n+ h- Q: M7 U- i. W远远超出5.5KW,80rpm所产生的扭矩,甚至远超启动扭矩,试问:这叫专业吗?这就是所谓的安全吗?: }6 O- K2 W1 V

  E% s( W' v2 ^% d$ \0 I8 ~+ V  z( H2 M/ o
一直以来,材料的许用扭转应力,我找了众多资料,设计手册,都没发现最适用的,
, K! }8 P; P, q: H* A! h. ]5 W* R1 h" Z' s! M1 D* @2 J+ N
所以,还是发布在网络,希望能找到答案。: s1 T' n6 R' y1 r

, Y2 c. M& Y8 B9 ?  }问题很简单   
0 h+ x3 e( ]7 Y* f) @& |' Z+ [5 K. r
也就是Q235A材料,45钢等,它的【许用扭转应力】到底该取多少(请不要考虑工况啥的,设计时另算)?- x) L! h2 L: G% e7 a

  f  w1 s+ K) X* q我这么问的目的,就是想相对比较准确地知道,一根Φ65*8的Q235A钢管,它能承受多大的扭力?  (工况1安全1)
发表于 2010-9-26 23:55:08 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
建议楼主您再仔细看看设计手册,啥为“极限应力”,啥是“许用应力”。9 X8 \. p% ?  J+ y5 u+ I+ @

2 ]" B- v5 W& A8 U+ f* D在不要考虑工况啥的情况下,那样的数据称为“材料极限应力”,而不是“许用应力”。
' G! N, n; F: w: c) |# J7 U6 ^7 B3 g, {( H
许用应力[σ]一般按下式原则来确定:[σ]=材料极限应力σ°/安全系数n.

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发表于 2010-9-27 07:42:18 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江嘉兴
正如楼上所述;
& M+ `" B) n& G, a3 Z( Z许用应力:从字面就可以望文生义,在某种情况下所允许的应力。
% M3 _1 |" z5 Q  U" y' x: R( [9 ]其中某种情况就是考虑安全因素,材料利用率等一系列因素,这个通过“安全系数”来体现。就像商场打折一样。$ }! \" I( c+ U5 v0 E" K
这样一来就大致的可以理解:' o0 u" r8 z) E3 t- }1 B) J# ~8 C
许用应力[σ]一般按下式原则来确定:[σ]=材料极限应力σ°/安全系数n." j  g$ `" {% @, O/ E1 Y
建议楼主可以参看此书:http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... D%D3%C3%D3%A6%C1%A6

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发表于 2010-9-27 17:16:46 | 显示全部楼层 来自: 中国河北廊坊
本帖最后由 gaoyns 于 2010-9-27 17:21 编辑
3 \) i  \- [% I( x. P/ b$ R( {" l8 g+ I8 q
在如下链接中,我发了一个关于各种许用应力的表,是应助剪切许用应力的。此表适合通用机械,无疑也适合螺旋输送机。对于特种机械只能按行业规定的使用等级选取行业规定的许用应力。( \! h5 F2 x. \& i0 i- V. X
此表中有规定的扭转许用应力,此许用应力是根据不同材料、不同负荷种类规定的,数值大小与轧制方法和热处理方法有关。不妨去看一看:3 w: g0 P) R* g0 u3 D
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... d=326583#pid5213488

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发表于 2010-9-27 23:57:49 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
材料力学的基础内容.
 楼主| 发表于 2010-9-29 21:19:13 | 显示全部楼层 来自: 中国河北保定
谢谢各位的回答
发表于 2010-10-1 23:49:14 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏泰州
这个要看材料使用的环境吧。。
 楼主| 发表于 2010-10-5 16:49:22 | 显示全部楼层 来自: 中国山东淄博

1 |% t% m7 ]& {3 F感谢各位的回答和提醒,去翻了遍【安全系数和许用应力】一书
( ~! N. I1 \  `; v: z; ~- w  T& i  }; c' u
弥补了知识上的不少缺陷和不足!
: }. R( F% s5 ^+ s6 ^6 |; b8 _9 w! A! D$ p2 E1 i4 ?/ V
感谢大家,并借此机会,另开贴分享此书。
发表于 2010-10-5 21:56:32 | 显示全部楼层 来自: 中国山东青岛
楼主,你是不是没弄明白啊,钢管许用应力产生的扭矩大于动力设备能产生的扭矩不对吗,如果小于动力设备产生的扭矩,那不就可能发生危险了嘛。动力设备的转矩又不是根据钢管的许用转矩确定的,而是在确定了动力设备的转矩之后校核,必须小于钢管的许用转矩。; |1 W, x7 X: B) d6 e
再就是扭转、剪切和挤压的许用应力在机械设计手册上虽然没有直接列出,但是在机械设计手册上有个表格明确的说明了扭转、剪切和挤压的许用应力与拉伸的许用应力的关系( ?* j* V. H6 W$ H6 d! s
剪切为0.5拉伸,扭转为0.6拉伸,挤压为2拉伸,就在机械设计手册材料部分,自己在仔细找找
5 U( F, E. I9 u; \' X+ H还有,5.5kw和80rpm不是根据钢管的许用扭矩计算的,而是由推运物料所需要的转矩计算得来的。
 楼主| 发表于 2010-10-5 23:08:22 | 显示全部楼层 来自: 中国山东淄博
楼主,你是不是没弄明白啊,钢管许用应力产生的扭矩大于动力设备能产生的扭矩不对吗,如果小于动力设备产生的扭矩,那不就可能发生危险了嘛。动力设备的转矩又不是根据钢管的许用转矩确定的,而是在确定了动力设备的 ...% o. I9 V  e! Z3 k& R8 h- u6 s
wxh19870121 发表于 2010-10-5 21:56 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
/ u6 a9 @" F6 \! r) J# N

* z3 |& E- {% L呵呵,谢谢你的反驳和提问
9 x8 g; r% B4 G5 r
  W# |$ j+ ?* K* c只是,我描述的问题是——钢管的直径选的太大8 G: y+ `: v' y2 ~* @

  U. a6 x- k, w9 Z7 \& g7 ?这是我一直想找到【许用扭转应力】值的缘故( \7 X2 @$ H8 }3 N" W1 U8 v
! l6 H+ P* ]! c! P
通过之前几位的言论,我已经知道该怎么选【许用扭转应力】值了! z( k( z$ i4 l- ~+ T3 j
' B- Y6 ^# g' y1 M& f1 b8 j
但是,通过【许用扭转应力】值去确定受纯扭传动轴的轴径,是没有错的
9 A0 X' _6 Z3 Z9 C) V7 v" x 5 [* Q+ h8 u0 Z, [* R8 L2 y4 ^
7 F+ a! M- u' O- c
1、由负载条件,确定功率P和转速n后,就能得到额定扭矩和电机的启动扭矩;6 ]9 u3 x+ ]( k, W9 ]
; O; {# s7 m3 i& G5 @! e) ?8 }
2、传动轴的传递的M,按启动扭矩计算,得出的轴径(会用到【许用扭矩应力】)就是可以满足强度要求的;即使电机过载,轴都不会断。; N! @% q. z- Q3 J1 M. o

; F) p0 {1 ]# [; V+ e3、依据【许用扭转应力】计算出来的传动轴径,既能满足强度要求,同时,也是最精简材料的。9 s" X; X, F/ m9 A: l
+ g5 l2 k" p& W0 s% R
【许用扭转应力】取值的准确性,决定着传动轴(只承受扭矩的轴)强度的精确性,这也是日本机械在强度及寿命计算上所谓的“超过强度就损坏,超过寿命就损坏”根源——计算精确。* Z! I. `4 f+ G! g' `
/ [( `7 P. o$ t9 V
个人见解,仅供参考。
发表于 2011-4-25 12:48:41 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
楼主认真的精神还是值得赞赏的
发表于 2011-4-25 19:59:39 | 显示全部楼层 来自: 中国安徽淮北
知识越多,越反动。真理也!
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