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凸缘联轴器上连接螺栓的可靠性设计

2021-03-02 15:16:30

凸缘联轴器上连接螺栓的优良性设计:凸缘联轴器的两个半联轴器靠螺栓连接在一起,螺栓的优良性对联轴器的工作性能有很大的影响。本文就YL12型凸缘联轴器上连接螺栓利用优良性理论进行优良性设计,为螺栓的选用和设计提供理论依据。联轴器是机器传动中常用的部件。它主要用来联接轴与轴(或轴与其它回转零件),以传递运动与转矩。凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴联接,然后用螺栓把两个半联轴器联成一体,以传递运动和转矩。为保护凸缘联轴器的正常工作,现就连接两半联轴器的螺栓优良性设计。

1螺栓的受力分析:假设分布在凸缘联轴器上所有的螺栓材料、直径、长度、预紧力均相同;螺栓组的对称中 心与联接接合面的形心重合;受载后联接接合面仍保持为平面。螺栓在联接装配时,螺母需拧紧,在拧紧力矩的作用下,螺栓除受预紧力F的拉伸而产生拉伸应力外,还受螺纹摩擦力矩T的扭转而产生扭转切应力,使螺栓处于拉伸与扭转的复合应力状态下。联轴器在正常工作时,转矩作用在联接接合面内,采用螺栓杆与孔壁间留有间隙的普通螺栓联接时,主要靠联接预紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩。

2失效模式分析:基于以上对螺栓的受力分析,螺栓在工作过程中可能会在复合应力下发生断裂现象。但对于M10-M64普通螺纹的钢制螺栓联接,在拧紧时虽然同时承受拉伸和扭转的联合作用,但在计算时可以只按拉伸强度计算。优良性设计方法将设计参数作为随机变量处理,是在确定了产品破坏概率的前提下进行的准确计算。因此,以概率论和数理统计等作为工具的优良性设计方法,与常规设计方法相比,去除了主观的人为因素在设计过程中的影响,综合考虑了外界条件变化,设计结果更贴近实际,故深受了比较广泛的应用。将螺栓联接优良性设计结果与传统设计结果相比较,证明优良性设计是比较技术、合理的。