常用設(shè)計(jì)計(jì)算.xls

受軸向載荷 松螺栓聯(lián)接 螺栓設(shè)計(jì)計(jì)算公式 d1 1 Fc 4 1 2 1 2 機(jī)械性能等級 螺栓屈服極限 s Mpa 軸向載荷 NFc2000 螺栓屈服極限 Mpa s240 由螺紋聯(lián)接機(jī)械性能等級決定 安全系數(shù)Ss1 5 取值范圍 1 2 1 7 理論螺栓直徑 mmd3 989423 螺栓小徑 mmd116 受橫向載荷松螺旋聯(lián)接強(qiáng)度 Fc d1 12 2 4 許用強(qiáng)度 Mpa 160 連接強(qiáng)度 Mpa 9 947184113 符合 受橫向載荷 鉸制孔螺栓聯(lián)接 按擠壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 d0 Fc p 受橫向載荷 NFc15830 受擠壓高度 mm 20 取最小擠壓面高度 許用應(yīng)力 Mpa p 240 理論螺栓直徑 mmd3 297917 按抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 d0 Fc m p 4 1 2 1 2 受剪面?zhèn)€數(shù)m4 理論螺栓直徑 mmd4 582051 螺栓直徑 mmd08 按擠壓強(qiáng)度校核計(jì)算 p Fc d0 p 擠壓強(qiáng)度 Mpa p98 9375 符合 按抗剪強(qiáng)度校核計(jì)算 Fc m d0 02 2 4 p 剪切強(qiáng)度 Mpa 78 73196 符合 受橫向載荷緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核 預(yù)緊力計(jì)算 Fp p KfFA A mf 可靠性系數(shù)Kf1 2 取1 1 1 3 橫向載荷 NFA949 85 接合面數(shù)m4 接合面摩擦系數(shù)f0 15 鋼對鋼取0 15 預(yù)緊力 NFp 1899 7 設(shè)計(jì)計(jì)算公式 d1 1 1 3Fp p 4 1 2 1 2 許用應(yīng)力計(jì)算公式 s Ss 螺栓屈服極限 Mpa s240 安全系數(shù)Ss1 5 取值范圍 1 2 1 7 螺栓理論直徑 mmd4 433118 螺栓直徑 mmd16 校核計(jì)算公式 1 3Fp d1 12 2 4 連接強(qiáng)度 Mpa 87 34459 符合 3 64 65 65 86 88 89 810 9 180240300400480640720900 機(jī)械性能等級 螺栓屈服極限 s Mpa 機(jī)械性能等級3 64 65 65 86 88 89 8 螺栓屈服極限 s Mpa180240300400480640720 許用應(yīng)力計(jì)算公式 s Ss 12 9 1080 10 912 9 9001080 傳動比 i n1 n2 z2 z1 鏈條速度 V z1 n1 p 60 1000 小鏈輪轉(zhuǎn)速n1 rad min 0 5小齒輪齒數(shù)z121 大鏈輪轉(zhuǎn)速n2 rad min 0 357小齒輪轉(zhuǎn)速n10 5 小鏈輪齒數(shù)z121鏈條節(jié)距p mm 76 2 大鏈輪齒數(shù)z229 29 41176 鏈條速度 V m s 0 013335 傳動比 i1 40056022 注 1小鏈輪齒數(shù)z1 zmin 9 推薦z1 29 2i 2 z1增大 鏈條總拉力下降 多邊形效應(yīng)減弱 但結(jié)構(gòu)重量增大 3 z1 z2取奇數(shù) 連接Lp為偶數(shù)時 可使鏈條和鏈輪輪齒磨損均勻 4 優(yōu)先選用齒數(shù) 17 19 21 23 25 38 57 76 95和114 5 增大z2 鏈傳動的磨損使用壽命降低 設(shè)計(jì)功率 Pd KA P傳遞功率 P F V 工況系數(shù)KA1物料重F1 N 6300 傳遞功率P kw 0 0336042摩擦系數(shù)f0 4 設(shè)計(jì)功率Pd kw 0 0336042摩擦力F摩 N 2520 鏈條速度V m s 0 013335 傳遞功率P w33 6042 特定條件下單排鏈條的傳遞功率 P0 Pd Kz Kp 小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz 1 11排數(shù) 排數(shù)系數(shù)Kp1Kp 設(shè)計(jì)功率Pd kw 0 0336042 鏈條傳遞功率P0 kw 0 030274054 初定中心距a0 mm 一般取a0 30 50 P 脈動載荷 無張緊裝置時a0 25P aomax 80P注 當(dāng)有張緊裝置時 a0可大于80P 以節(jié)距計(jì)的初定中心距a0p a0 P 鏈輪中心距a0 mm 7500 鏈條節(jié)距P mm 76 2 a0p98 4251969 鏈條節(jié)數(shù) Lp z1 z2 2 2 a0p k a0p 系數(shù)k1 621138994 Lp222 Lp圓整為偶數(shù) 避免使用過渡鏈接 否則其極限拉伸載荷須降低20 鏈條長度 L Lp P 1000 L m 16 9164 計(jì)算中心距ac ac mm 30022 8 ka1 查表 實(shí)際中心距 a ac a a mm 29962 7544 有效圓周力Ft 1000 P v Ft N 2520 作用在軸上的力 F 1 15 1 20 KA Ft F N 3024 鏈條節(jié)距P mm 根據(jù)P0和n1由 ISO A系列滾子鏈功率曲線圖 或 ISO B系列滾子鏈功率曲線圖 選取 為使傳動平穩(wěn) 結(jié)構(gòu)緊湊 宜采用小節(jié)距單排鏈 當(dāng)速度高 功率大時 則采用小節(jié)距多排鏈 123456 11 72 53 346 Lp圓整為偶數(shù) 避免使用過渡鏈接 否則其極限拉伸載荷須降低20 鏈條節(jié)距P mm 根據(jù)P0和n1由 ISO A系列滾子鏈功率曲線圖 或 ISO B系列滾子鏈功率曲線圖 選取 為使傳動平穩(wěn) 結(jié)構(gòu)緊湊 宜采用小節(jié)距單排鏈 當(dāng)速度高 功率大時 則采用小節(jié)距多排鏈 軸承基本額定動載荷 C fh fm fd P fn ft Cr或Ca 當(dāng)量動載荷 P N 2000 壽命因數(shù)fh 速度因數(shù)fn 力矩載荷因數(shù)fm 沖擊載荷因數(shù)fd 溫度因數(shù)ft 軸承尺寸及性能中徑向基本額定動載荷Cr N 軸承尺寸及性能中軸向基本額定動載荷Ca N 基本額定動載荷C N DIV 0 當(dāng)量動載荷 P X Fr Y Fa 徑向載荷Fr N 2000 軸向載荷Fa N 0 徑向動載荷系數(shù)X1 軸向動載荷系數(shù)Y0 p2000 高速旋轉(zhuǎn)軸承額定靜載荷 C So Po Cor 當(dāng)量靜載荷Po N 安全因數(shù)So 額定靜載荷C 力矩載荷較小時為1 5 較大時為2 當(dāng)量靜載荷 向心軸承 0的向心滾子軸承 徑向當(dāng)量載荷 Por Fr 徑向當(dāng)量載荷 Por N 2000 推力軸承 90 的推力軸承 軸向當(dāng)量載荷 Poa Fa 軸向當(dāng)量載荷 Poa N 0 軸承基本額定動載荷 C fh fm fd P fn ft Cr或Ca 2000 DIV 0 低速旋轉(zhuǎn)軸承 2000 1 5 3000 0的向心滾子軸承和向心球軸承 徑向當(dāng)量載荷 Por XoFr YoFa 徑向當(dāng)量載荷 Por N 2000 90 的推力軸承 軸向當(dāng)量載荷 Poa 2 3Fr tan Fa tan 軸向當(dāng)量載荷 Poa N 0 額定靜載荷 C So Po 0 8 F pp p 1 2 軸向載荷 NF2000 螺紋副許用壓強(qiáng) N Pp20 系數(shù) 1 5整體式螺母取1 2 1 5 螺紋中徑 mmd26 531972647剖分式螺母取2 5 3 5 32 螺母高度 H d2 螺母高度 mmH48 旋合圈數(shù) n H P nw wF 螺桿材料的彈性模量 N mm2E210000 鋼材E 2 1 105 N mm2 螺桿最大工作長度 mml500 穩(wěn)定安全系數(shù) nw4 臨界載荷 NFc17989 588000 符合 當(dāng) 1 0 2的中柔度桿 Fc a b d3 32 2 4 nw wF 長度系數(shù) N mm2a980 7 長度系數(shù) N mm2b5 29 穩(wěn)定安全系數(shù)nw4 臨界載荷 NFc527283 98000 符合 螺桿剛度 軸向載荷使導(dǎo)程產(chǎn)生的變形 SF F 4FS Ed3 32 2 螺桿材料的彈性模量 N mm2E210000 鋼材 變形 mm SF8 65E 05 轉(zhuǎn)矩使導(dǎo)程產(chǎn)生的變形 SM 16Mt tS2 2 2 2Gd3 32 2 螺桿材料的剪切彈性模量 N mm2G85000 螺桿材料的剪切彈性模量 變形 mm SM1 41E 05 軸向載荷與運(yùn)動方向相反時取 號 許用 S值見表 橫向振動 臨界轉(zhuǎn)速 nc c 60 l l2 2i 2 lc c2 2 1000E 1 2 1 2 螺桿兩支承間的最大距離 mmlc1000 系數(shù) l1 875 密度 kg mm3 0 0000078 臨界轉(zhuǎn)速 r minnc1262 91548 對于鋼制螺桿 nc c 12 106 6 l l2 2d3 3 lc c2 2 系數(shù) l1 875 螺桿兩支承間的最大距離 mmlc1000 臨界轉(zhuǎn)速 r minnc1223 438978 75 應(yīng)滿足n 0 8nc 對于鋼制螺桿 nc c 12 106 6 l l2 2d3 3 lc c2 2 螺紋副材料速度范圍許用壓強(qiáng)螺紋副材料 鋼對青銅 低 速 0 25 18 25 鋼對鑄鐵11 18 7 10 1 2鋼對鋼 鋼對耐磨鑄鐵0 1 0 26 8淬火鋼對青銅鋼 螺桿和螺母材料f值螺桿和螺母材料f值 淬火鋼和青銅0 06 0 08鋼和鑄鐵0 12 0 15 鋼和青銅0 08 0 10鋼和鋼 鋼和耐磨鑄鐵0 10 0 12 材料許用拉應(yīng)力 p 許用彎應(yīng)力 bp 螺桿鋼 s 3 5 螺母 青銅 40 60 耐磨鑄鐵 50 60 9 19981鑄鐵 45 55 鋼 1 1 2 p 直線公式系數(shù)a b及 范圍 材料 b s的單位為N cm2 ab 1 2 材料 n cm 2 Q235 b 37200 s 23500 3040011210561 鑄鐵 優(yōu)質(zhì)碳鋼 b 47100 s 3060046100256 810060 硬鋁 硅鋼 b 51000 s 3530057800374 410060 松木 鉻鉬鋼98070529 655 當(dāng)量應(yīng)力 ca ca 4F d32 2 2 2 3 Mt t 0 2d3 33 3 2 2 2 2 p 500 29 84 6365052 螺紋牙根部的寬度b 梯形螺紋 b1 0 65P 矩形螺紋b2 0 5P 30 鋸齒形螺紋 b3 0 74P 3 9 3 4 44 3 25 常用零件穩(wěn)定安全系數(shù)參考值 壓桿類型Sa壓桿類型 金屬結(jié)構(gòu)中的壓桿1 8 3 0低速發(fā)動機(jī)挺桿 礦山和冶金設(shè)備中的壓桿4 8高速發(fā)動機(jī)挺桿 機(jī)床走刀絲桿2 5 4拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)縱 橫推桿 空壓機(jī)及內(nèi)燃機(jī)連桿3 8起重螺旋 磨床油缸活塞桿4 6鑄鐵 水平長絲桿或精密絲桿 4木材 螺桿端部結(jié)構(gòu) 1 兩端固定 0 5 若一端不固定時 為0 6 4 73 一端固定 一端鉸支0 73 927 兩端鉸支13 142 一端固定 一端自由21 875 螺桿每米長的允許螺距變形量 S S 103 精度等級56789 值10153055110 1 計(jì)算時 S與S的單位分別為 m mm 螺桿材料的剪切彈性模量 速度范圍許用壓強(qiáng) 5 3 5 5 4 5 5 5 2 5 3 5 螺栓載荷與壓蓋螺栓 壓實(shí)載荷 F 4 D2 2 d2 2 Y 防止填料滲漏所需壓實(shí)載荷 填料箱內(nèi)徑 mm D37 軸直徑 mm d25 調(diào)料壓緊比壓 MPa Y2 5 石棉類填料 Y 4 0MPa 所需的壓實(shí)載荷 N F 1460 841 天然纖維類填料 Y 2 5MPa 擠壓載荷 F 3 4 D2 2 d2 2 p 阻止沿軸桿及填料箱內(nèi)壁的泄漏而需要的擠壓載荷 介質(zhì)壓力 Mpa p1 所需的壓實(shí)載荷 N F 1753 009 取F 與F 較大者來確定壓緊螺栓齒根直徑 螺栓直徑 d 4F Z 1 2 1 2 載荷 N F1753 009 螺栓數(shù)目Z4 一般取2 4個 螺栓許用應(yīng)力 MPa 35 對碳鋼取為20 35Mpa 螺栓根直徑d mm d3 992851 填料對軸的摩擦力 Ft t dlKYb b 側(cè)向壓力系數(shù)K0 6 由螺栓載荷產(chǎn)生 的軸向壓強(qiáng) Mpa Yb3 填料寬度 mm l24 摩擦系數(shù) 0 04 取0 04 0 08 摩擦力 N Ft135 7168 填料與軸桿摩擦功率 P Ft tV 102 9 8 軸桿表面線速度 m s V0 375 摩擦功率 kW P0 050914 阻止沿軸桿及填料箱內(nèi)壁的泄漏而需要的擠壓載荷 管道壁厚計(jì)算 P D 2 S 管道壓力 Mpa P1 管道外徑 mm D159 許用應(yīng)力 Mpa 235 安全系數(shù)S2 5 壁厚 mm 0 845744681 圓圓筒筒計(jì)計(jì)算算 適用范圍為pc 0 4 t 設(shè)計(jì)溫度下圓筒的計(jì)算厚度按式 3 1 或式 3 2 計(jì)算 計(jì)算厚度 pc cDi i 2 t t pc c 計(jì)算壓力 Mpa pc1 內(nèi)直徑 mm Di3000 許用應(yīng)力 Mpa t235 焊接接頭系數(shù) 0 85 計(jì)算厚度 mm 7 528231 式 3 1 計(jì)算厚度 pc c D0 0 2 t t pc c 計(jì)算壓力 Mpa pc1 外直徑 mm Do3000 許用應(yīng)力 Mpa t235 焊接接頭系數(shù) 1 計(jì)算厚度 mm 6 369427 式 3 2 圓筒的計(jì)算應(yīng)力按式 3 3 或式 3 4 計(jì)算 計(jì)算應(yīng)力 t t pc c Di i e e 2 e e 計(jì)算壓力 Mpa pc1 內(nèi)直徑 mm Di3000 有效厚度 mm e15 計(jì)算應(yīng)力 Mpa t100 5 式 3 3 t值應(yīng)小于或等于 t 合格 計(jì)算應(yīng)力 t t pc c Do o e e 2 e e 計(jì)算壓力 Mpa pc1 外直徑 mm Do3000 有效厚度 mm e15 計(jì)算應(yīng)力 Mpa t99 5 3 4 t值應(yīng)小于或等于 t 合格 設(shè)計(jì)溫度下圓筒的最大允許工作壓力按式 3 6 或式 3 7 計(jì)算 最大允許工作壓力 pw w 2 e e t t Di i e e 最大工作壓力 Mpa pw 1 987562 最大允許工作壓力 pw w 2 e e t t Do o e e 最大工作壓力 Mpa pw 2 361809 封封頭頭計(jì)計(jì)算算 橢圓形封頭 受內(nèi)壓 計(jì)算厚度 h h Kpc cDi i 2 t t 0 5pc c 計(jì)算壓力 Mpa pc1 封頭形狀系數(shù)K1 14 許用應(yīng)力 Mpa t235 內(nèi)直徑 mm Di3000 焊接接頭系數(shù) 1 計(jì)算厚度 mm h7 284345048 計(jì)算厚度 h h Kpc cDo o 2 t t 2K 0 5 pc c 計(jì)算壓力 Mpa pc1 封頭形狀系數(shù)K1 14 許用應(yīng)力 Mpa t235 外直徑 mm Do3000 焊接接頭系數(shù) 1 計(jì)算厚度 mm h7 249141549 hi678Di 2hi2 212389 Di 2hi 2 封頭有效厚度不小于封頭內(nèi)徑的0 15 e9 Di 2hi 2 封頭有效厚度不小于封頭內(nèi)徑的0 3 最大允許工作壓力 pw w 2 t t eh eh KDi i 0 5 eheh 有效厚度 mm eh10 最大壓力 Mpa pw1 372262774 壓力容器設(shè)計(jì)符號定義 C厚度附加量 按GB150 1 mm 對多層包扎圓筒和套合圓筒只考慮內(nèi)筒的C值 Di圓筒或球殼的內(nèi)直徑 Do圓筒或球殼的外直徑 Do Di 2 n mm pc計(jì)算壓力 MPa pw 圓筒或球殼的最大允許工作壓力MPa 圓筒或球殼的計(jì)算厚度 mm e圓筒或球殼的有效厚度 mm i多層包扎圓筒內(nèi)筒或套合圓筒內(nèi)筒的名義厚度 mm n圓筒或球殼的名義厚度 mm o多層包扎圓筒層板層和套合圓筒