PB型棚車通風器受力分析.doc

PB型棚車通風器緊固螺栓受力分析一、PB型棚車通風器結構參數通風器：M=6.77kg（質量），ho=75mm（重心高），D=228mm（螺栓安裝位置直徑），S=197.46mm（螺栓安裝位置對邊距），A=42680mm2（通風器迎風面積）； 螺栓：d=M6（公稱直徑），Ac=20.1mm2（螺栓承載面積）， D0=12mm（螺釘頭直徑），L=25mm（螺釘長度），n=6個，4.8級；橡膠墊：D1=250mm（外徑），D2=200mm（內徑），=4mm（厚度）；平墊圈：d1=6.4mm（內徑），d2=12mm（外徑），h=1.6mm（厚度）；螺母：D3=M6（公稱直徑），d3=8.7mm（最大接觸面直徑），m=6.4mm（厚度）。二、通風器所受力分析1、重力W：W=kdMg=1.26.7710=81.24(N)；式中：kd為動荷系數，取1.2；M為通風器質量；g為重力加速度，取10m/s2。2、列車運行空氣阻力W1：方法一：按流體力學公式w=0.5v2 =0.51.225(1201033600)2=681(Pa)式中: 為空氣密度，取1.225kg/m3，v為流體流速，取列車運行速度120km/h。W1=Aw=4.26810-2681=29(N)方法二：按牽引計算規(guī)程公式w =2.23+0.0053v+0.000675v2=2.23+0.0053120+0,000675120120=12.514(N/kN)式中：v為列車運行速度，取120km/h。W1=Mgw=6.771012.51410-3=0.85(N)（舍去）3、風阻力W2W2=Awf=4.26810-2540=23.05(N)式中：wf為風壓，按TB1335取540 Pa。4、振動慣性力WZ、WX、WYWZ = Maz=6.77310=203.1(N)WX = Max=6.77310=203.1(N)WY = May=6.77110=67.7(N)式中：az為垂直振動加速度，按TB1335取3g；ax為縱向（列車運行方向）振動沖擊加速度，按TB1335取3g；ay為橫向振動加速度，按TB1335取1g。三、通風器安裝螺栓受力分析1、軸向力F1F1 = (WWZ)/n(W1W2WX) ho/2SWY ho/3D=(81.24203.1)/6(2923.05203.1)75/(197.462)67.775/(3228) =103.27(N)Fv=3230(N)。式中Fv為螺栓的預緊力，查機械設計手冊，Fv=3230(N)，相應的擰緊扭矩T=3.9Nm=39（kgfcm）。= F1/ Ac=103.27/20.1=5.14(MPa) =160 MPa。式中為許用拉應力，按TB1335，= 160 MPa。2、剪切力F2F2=(W1W2WX)2WY20.5/n= (2923.05203.1)267.720.5/6=44(N)= F2/Ac=44/20.1=2.2(MPa) =96 MPa。式中為螺栓許用剪切應力，按TB1335，=0.6。四