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機械社區

標題: 為什么螺紋銷釘的扭矩比普通螺栓高？？ [打印本頁]

作者: liuxiaoran 時間: 2022-12-15 10:37
標題: 為什么螺紋銷釘的扭矩比普通螺栓高？？
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-12-15 11:22 編輯

螺栓加載的時候，扭矩分三個部分，螺栓頭，螺紋，預緊力，T=T螺栓頭+T螺紋+T預緊力。。銷釘沒有螺栓頭，所以能承受的扭矩不是應該更小么？
上面的邏輯錯在哪里？？

最近在做金屬的錐形密封，密封壓力是60MPA，用的銷釘密封。。一開始就各種大大小小的坑，每個坑你說難？不難，你說不難，公司問一圈一個問題都解決不了。。
1）扭矩怎么換算成預緊力，傳統的T=KFD是針對螺栓的，而銷釘沒有帽子，不是應該小一些么？
2）密封的壓力怎么判斷，我可以計算密封的接觸壓力，最大和平均，接觸寬度，但是我們怎么判斷他就滿足設計要求？這樣我才能推算加載的最小扭矩
3）密封前的強度要求：密封面會發生屈服，但是這個屈服最大能接受多大的屈服？有標準了才能邏輯上反對我能加載的最大扭矩。
4）螺紋是在304不銹鋼上面，所以螺紋非常弱，那么螺紋的承載能力了怎么設計。。（工程上很簡單，我就使勁加載，直到扭矩不線性增加----也就是現在的螺紋屈服）。
5）密封接觸面的設計，接觸面設計成什么樣子，什么弧度好，和我的系統結構和要求是什么關系。。。我懂一些基礎，也有一些經驗，但是要面對工程，真的很難，每一步都是坑。。

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作者: liuxiaoran 時間: 2022-12-15 10:54

局部的結構就是這個樣子。D=20（螺紋）.密封面d=15。

問題是起因是：推薦的T=60 or 70NM, 試驗中泄漏了，于是就加到到100NM,就不泄漏了。問題就解決了，但是作為設計，這是不完整的，其實主要是客戶要求：你得給他一個邏輯和標準。為什么100就可以了。。

經常在論壇說什么中國人不做機械設計，沒有邏輯，就是抄襲模仿+經驗+試驗。因為我無數次在工作遇到這種困境，就是我們的設計都是靠著流程+抄襲模仿+經驗+試驗，我從來不反對90%都這樣做，但是現實是全部都是這樣做，沒有理解，理解邏輯，沒有解釋。 ---這讓我非常的焦慮，同樣起步的同事沒人做這些事情，賺的都比我多，連技術名聲都比我好，他們大部分人做了3-6年的技術就偏向了技術管理，然后慢慢就變成了專家，其實早就不在具體的技術了，于是進入了專家庫，參加各種評審，而我，依然一個屌絲在這里吭哧吭哧的一個撒比一樣的算什么扭矩預緊力，什么密封。GOD FUCKING BOLT. .----嗯，過十分鐘氣消了就好了。。

過去其實我振動也擅長的，但是這些年搗鼓強度，又難又苦逼，毫無進展，前幾天去看了一下就業網站的振動的工作，薪水甚至比強度普遍高（強度太難了，機械設計太難了，比振動苦逼多了，中國就幾個人真的在這強度和機械設計）。

(, 下載次數: 93)

作者: fanxx2000 時間: 2022-12-15 11:10
計算的依據都是理想情況，現實中實際零件都有加工誤差、形位公差偏差等情況。我不是設計人員，在實際操作中，一般都是超過設計值。

作者: 老魚DH 時間: 2022-12-15 11:14
感覺很厲害的樣子

作者: liuxiaoran 時間: 2022-12-15 11:15
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-12-15 11:24 編輯

fanxx2000 發表于 2022-12-15 11:10
計算的依據都是理想情況，現實中實際零件都有加工誤差、形位公差偏差等情況。我不是設計人員，在實際操作中 ...

我們都知道大部分超過了設計值，不需要你來說，就好像你的家的椅子床和鍋碗瓢盆。。我想的問的是，你憑什么說你超過了設計值，你就沒有設計數值，你只有試驗和經驗。你的人生沒機械設計和設計值。

一個吃了火藥的屌絲。自己無能，到處噴屎，橋洞下夜里還寒風凜冽，屌絲的苦沒人懂

作者: hellodaniu 時間: 2022-12-15 12:42
歸根到底可能還是書讀的不夠多吧

作者: liuxiaoran 時間: 2022-12-15 12:59

hellodaniu 發表于 2022-12-15 12:42
歸根到底可能還是書讀的不夠多吧

專業做這種密封的德國公司一定會上面每個點都能解釋還有標準

作者: 飛翔通 時間: 2022-12-15 13:06
所有的數據都是試驗后反推的，要不然書本上的公式怎么的各種工況系數怎么來的。
雖然有書本上給的有參數，但實際應用中，一般的場合就選個稍大的系數就行。重要的場合都是要做試驗驗證的，畢竟工程中各種影響因素太多了。
一般大點的公司，都是自己做試驗，積累自己的數據經驗，做成企業標準，以后就參考這個標準來做。
比如你說的螺栓擰緊扭矩T=KFD，在大型工程機械回轉支承螺栓上至關重要，K到底取多大，都是根據特定的螺栓大小、結構、潤滑條件、螺紋公差配合、螺栓配合長度等參數做試驗的，然后工藝定型。要是只依靠設計，擰緊力矩太大或者太小可能就會車毀人亡。
我以前在三一做過，公司把一個產品拆成幾十個課題，分給幾十個人去專門負責，一年時間就專門攻關，怎樣做的做好，把設計標準化。

作者: liuxiaoran 時間: 2022-12-15 13:49
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-12-15 14:04 編輯

飛翔通發表于 2022-12-15 13:06
所有的數據都是試驗后反推的，要不然書本上的公式怎么的各種工況系數怎么來的。
雖然有書本上給的有參數， ...

2011年，差點去三一，工作范圍感覺還行但是食堂分級和那個管理風格讓人很不爽

作者: 寒風123 時間: 2022-12-15 20:21
學習學習

作者: 妖洞兩拐 時間: 2022-12-16 03:12
關鍵點在于密封計算吧，計算出密封條件后，才能根據這個條件，確定不是螺釘所需的預緊力

作者: 魚兒雷 時間: 2022-12-16 13:40
樓主，我的理解：
1. 靠螺紋來施加在錐面上起密封作用的話，螺紋的扭矩范圍會比較大，而且力值也會比較大。原因是每一圈的螺紋都要受力且誤差都不一致。
2. 可以假設：取消螺紋，留出間隙，直接施加一個軸向力作用在錐銷上，記錄錐銷起密封作用時的力值。

要通過計算驗證100牛米的合理性的話，你就先算第二點的軸向力，再算螺紋需要多少扭矩能產生這個軸向力，應該就可以了。非專業，只是提供一個思路供參考

作者: liuxiaoran 時間: 2022-12-16 14:03

魚兒雷發表于 2022-12-16 13:40
樓主，我的理解：
1. 靠螺紋來施加在錐面上起密封作用的話，螺紋的扭矩范圍會比較大，而且力值也會比較大 ...

我的第一個帖子說銷釘沒有螺栓頭，所以扭矩更小。這個說法是不對的，因為銷釘密封雖然沒有螺栓頭，但是它多了一個密封接觸面，本質上類似螺栓頭，而且這個面是錐形，所以它的力要比預緊力大很多。這個力的扭矩是很大的，被我忽略了，所以我錯誤的根本原因是這里。

于是第二個問題來了，為什么銷釘的預緊力也大很多，我個人目前的解釋是銷釘是壓縮，普通螺栓是拉伸，壓縮比拉伸強很多，其實是疲勞強度

作者: liuxiaoran 時間: 2022-12-16 14:04

妖洞兩拐發表于 2022-12-16 03:12
關鍵點在于密封計算吧，計算出密封條件后，才能根據這個條件，確定不是螺釘所需的預緊力

還沒到密封那一步，密封的判斷標準什么的也很難的，反正我目前是亂做

作者: hktkjj 時間: 2022-12-16 16:57
這是錐面密封，涉及到形位誤差，如果同心度差，你任何扭矩都封不住。這里不僅僅是彈性理論強度問題，還要牽扯到永久變形增加的抵抗力，另外要計算所密封空間的壓力對你的反抗力，否則壓力低不漏，壓力一高照樣漏。錐密封是最難做的，對材料要求更是苛刻，銷釘的強度一弱，很容易廢，一次性的玩意~~~

作者: liuxiaoran 時間: 2022-12-16 18:24
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-12-16 18:29 編輯

hktkjj 發表于 2022-12-16 16:57
這是錐面密封，涉及到形位誤差，如果同心度差，你任何扭矩都封不住。這里不僅僅是彈性理論強度問題，還要牽 ...

謝謝你的專業建議。說的都是核心的點子上了。

1）你能不能進一步展開說說我們正面處理形為誤差的問題。從設計的角度，和從工藝進步的角度都行。。

2）材料選擇和塑形這些對我們倒是難度不大，因為我們可以通過仿真+實驗+實際綜合考慮，當然，這個邊界要給準是很難的，因為我們的摩擦首先就不準確，摩擦不準確就會導致加載的力誤差很大，力和摩擦是反比例關系。
另外，你要是有什么錐密封的問題，如果信任我的話，你也可以提出來，大家一起討論，我個人還是有好多的問題。。機械設計是孤獨的。。

例如：1，如果判斷設計的密封滿足要求（不泄露），2，如果判斷設計密封的強度（接觸面屈服到什么程度，不破壞）

作者: hktkjj 時間: 2022-12-17 09:27

liuxiaoran 發表于 2022-12-16 18:24
謝謝你的專業建議。說的都是核心的點子上了。

1）你能不能進一步展開說說我們正面處理形為誤差的問題 ...

如果螺紋跟錐面軸線不平行同軸度差，也就是活是二次裝夾容易造成的，那么誤差越大越需大的力矩來補償。二者要考慮配對的內螺紋和內錐，他們的標準是什么情況，如果你的就算理論一絲不差，完全同軸，那么他的配對產品同軸度差，照樣出問題。理論上說球面對錐面的精度要求較低，可以嘗試。
我是搞非標設備設計的，很少牽扯到這么細節的東西，不過在過程中有時候我會琢磨好奇~

作者: 來自何方 時間: 2022-12-26 13:25
本帖最后由來自何方于 2022-12-26 13:32 編輯

我記得上大學說的第一個算扭矩的公式，那個D是螺紋中徑吧，當時我學的是T=0.2Fp D FP預緊力根據螺栓強度等級不同變化

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