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機械社區(qū)

標題: 根部R角的作用是什么 [打印本頁]

作者: 三腳貓 時間: 2013-5-9 21:06
標題: 根部R角的作用是什么
本帖最后由三腳貓于 2013-5-9 22:25 編輯

1:有個維修件M70（沒退刀槽）/φ100，根部斷裂。
2:有些其它技術原因，決定采用M60/φ100+根部R8結構,

想問:方案2比方案1抗根部斷裂能力更強嗎?

作者: 逍遙處士 時間: 2013-5-9 21:20
請大牛幫忙做有限元分析。

作者: 葉飄零 時間: 2013-5-9 21:22
設計意圖是用圓弧替代尖角，避免應力集中

作者: 小楊XG 時間: 2013-5-9 21:33
避免應力集中啦

作者: LXNZJL52 時間: 2013-5-9 21:37
防止應力集中，增大抗疲勞強度

作者: dove2199 時間: 2013-5-9 21:42
支持樓上的，其實就是避免應力集中。

作者: 三腳貓 時間: 2013-5-9 22:21
本帖最后由三腳貓于 2013-5-9 22:27 編輯

想問:方案2比方案1抗根部斷裂能力更強嗎?

作者: 常志 時間: 2013-5-9 22:36
方案2比1強。根部圓弧通俗點講就是為了增加工件的抗拉強度。

作者: 夜頭文字D 時間: 2013-5-9 22:44
軸的話，應該是使用剛性聯(lián)軸器，主動軸與傳動軸不同心造成的，換用彈性聯(lián)軸器

作者: zerowing 時間: 2013-5-9 23:45
本帖最后由 zerowing 于 2013-5-10 00:29 編輯

跟據(jù)長期的分析經(jīng)驗，有圓角的軸比沒有圓角的軸在承載能力上區(qū)別幾乎沒有。唯一的區(qū)別在于抗震動和疲勞（這倆貌似是一回事）以及持續(xù)承載的使用壽命上。
同前面幾層所說，根圓角的主要一個作用是減少尖角應力集中，防止這個位置上產(chǎn)生的應力裂紋。這個裂紋一般不會很快出現(xiàn)，但是在過載情況和頻震情況下，這種情況會比較快的出現(xiàn)。
在有限元分析中，這個根圓角存在分析網(wǎng)格問題。即，在某一取值范圍內(nèi)，這個圓角反而會出現(xiàn)很大的應力集中。其根本原因在于網(wǎng)格劃分過圓弧節(jié)點選擇。當R值達到一定時，應力集中會得到有效的緩解。
原則上說，如果M70/100的軸承在出現(xiàn)問題斷裂的話，M60/100加根圓的軸很難說不斷。如果樓主有需求，可以給我發(fā)一些相關參數(shù)，我回頭找個時間給你分析下。
PS. 根圓角的另一種說法叫工藝圓角。即，正常機械加工無法制造根值角而應用的工藝過渡角。

作者: yinzengguang 時間: 2013-5-9 23:57

zerowing 發(fā)表于 2013-5-9 23:45
跟據(jù)長期的分析經(jīng)驗，有圓角的軸比沒有圓角的軸在承載能力上區(qū)別幾乎沒有。唯一的區(qū)別在于抗震動和疲勞以及 ...

根部R角要和刀具的圓角一致嗎？

作者: 冷水黃金 時間: 2013-5-10 00:29
樓主也算一代版主了，希望提問方式再專業(yè)些。

同樣一個零件，斷裂的原因多種多樣，可能與零件本身有關，也可能與外部受力情況.................太多了有關。

作者: 大山木木 時間: 2013-5-10 07:35
做個有限元分析就可以了
這樣說起來有理有據(jù)

作者: kawa-- 時間: 2013-5-10 08:13
這種設計已經(jīng)是很普遍了，稍微懂設計的都會加r弧

作者: ywwtyw 時間: 2013-5-10 11:37
2比1好，減少應力集中

作者: 老大不尐 時間: 2013-5-10 13:03
要看具體情況，分析斷裂原因才好判斷1、2孰優(yōu)劣。

作者: hentqian 時間: 2013-5-10 13:42
應力集中

作者: WWLL13 時間: 2013-5-10 14:15
70的都斷了你還指望60的,70的還沒有退刀槽那就不是應力的問題.

作者: zms9439 時間: 2013-5-10 14:35
我覺得要先描述一下工況吧，版主是考我們能力吧，呵呵

作者: 三腳貓 時間: 2013-5-10 22:18
本帖最后由三腳貓于 2013-5-10 22:23 編輯

  1;注塑機上的聯(lián)接軸類零件,類似雙頭螺柱,總長約3.4米,直徑105/二頭M105螺紋,,工作時此軸受規(guī)律性軸向拉伸作用.
  2;因螺母松動等原因,聯(lián)接軸工作實際有效長度有長短,導制受力不均勻,時而發(fā)生靠近頭端某處斷裂.
  3;維修,原軸車外螺紋M70*60/直徑105處倒8*45度焊接坡口,
　　　  接長桿40Cr+調(diào)質(zhì),車M70*70內(nèi)螺紋,外圓倒8*45度焊接坡口,
　　　  焊接,車頭部至尺寸.
  4;用了幾個月后,焊接拼接處焊縫脫開,外螺紋M70*60根部斷裂.
  5;也曾發(fā)生過焊接拼接處沒事,接長桿內(nèi)螺紋M70*70處根部斷裂.
  6;維修件壽命想比原件壽命長可能性是不大的,只不過想多用幾個月而已..
　　　　
  發(fā)此帖想知道和探討些問題
  1;同規(guī)格螺紋,細牙螺紋和粗牙螺紋哪個受拉力更大點
  2;M70*60+根部R角性能比M70*60(傾根) 好多少 (約百分之幾)?
  3;在搞維修件時,孔與軸直徑如何匝配,(原件聯(lián)接螺紋直徑大,接長桿就會壁薄)
  4;此次M70改至M60+根部R角,就是想增加接長桿壁厚
  5;本次維修件;M70/φ100與M60/φ100+根部R8結構抗根部斷裂能力哪個更強些?

作者: luzy77 時間: 2013-5-11 17:50
有圖有真相，要根據(jù)零件使用情況分析，還要看材料及熱處理方案。

作者: zerowing 時間: 2013-5-12 05:28

三腳貓發(fā)表于 2013-5-10 22:18
1;注塑機上的聯(lián)接軸類零件,類似雙頭螺柱,總長約3.4米,直徑105/二頭M105螺紋,,工作時此軸受規(guī)律性軸向拉伸 ...

說實話，看了你們的這個情況后，貌似明白了些東西。
1。對于周期性載荷，頻率越高的對應的圓角需求性越高。這是我之前說過的。但是注意一點，圓角只能改善你的抗疲勞能力，不能改變你的軸抗屈服能力。也就是說，60+圓角比70不加圓角只在疲勞上有優(yōu)勢。如果70當初計算的屈服安全系數(shù)不大，或者本身使用中有過載，那么60很可能很快就斷了，根本談不上考慮疲勞問題了。
2。8*45的焊接破口肯定是強度不夠的。一般來說，舊標準里焊縫的剪切強度只有正常的一般到2/3。另外，對于對焊件。一般熔融剩余板材（型材）厚度不超過3mm。也就是說，105的軸只開了8個破口，中心還有近90的量，這種焊接，基本上是焊不透的。因此，這個未焊透的區(qū)域無論是應力集中還是屈服強度都很難保證。
3。螺紋強度是有規(guī)格的。即，對于內(nèi)螺紋，大徑到管材外壁的最小距離是有限制的。對于外螺紋，根圓直徑也是有限制的。另外，我們常說的螺紋強度是指螺紋的抗剪切強度，即軸向螺紋牙的屈服強度。這個跟徑向的強度沒有關系。
4。關于70+R8比70+R0（近似）好多少的問題，這個我說不好，但是根據(jù)以往分析經(jīng)驗，往往對于何時圓角的部位，大約也只有3%左右的差別，對于壽命上的影響，這個不好意思，這個在我能力之外，既沒有統(tǒng)計實際情況的能力，也沒有相關的理論計算經(jīng)驗。
5。如果要改60，建議先校核60的抗剪接能力，然后考慮疲勞強度問題。
6。對于斷裂問題，建議樓主考慮下其他螺紋形式，比如錐螺紋，矮牙螺紋等。也可以考慮采用外加厚的形式強化內(nèi)螺紋部分。

以上，抱歉，之前比較忙，沒時間詳細回復你。有什么不當之處，還請指出。

作者: 冷水黃金 時間: 2013-5-22 14:54
本帖最后由冷水黃金于 2013-5-22 14:55 編輯

這是拉桿疲勞損壞，看樣子強度沒多大富余量。

還是40Cr焊接。

抗疲勞:圓弧比退刀槽效果好。

估計得從焊接、焊后熱處理上著手。

作者: icekk 時間: 2013-5-26 21:55
這個用處多，避免應力集中，安裝問題，刀具問題，工藝性

作者: 不冷也不熱 時間: 2025-7-11 15:54
1、方案2比方案1抗根部斷裂能力更強嗎?----肯定的。

2、R5圓角消除50%應力，R15圓角消除100%應力。

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