减速器地脚螺栓计算法足明工学院连关培、、l.Jes夕nU目前,减速器地脚螺栓的尺寸多系凭经验关系确定。此法虽简单,但不可靠。因此,本文根据文献〔2〕等介绍减速器地脚螺栓计算法。一、计算模型减速器承受的外载荷为空间力系,可归结为作用于简化中心的一个主向量和一个主矩。采用z个螺栓(由1、2、.3””·8表示)联接的减速器接合面几何图形(由四个小矩形构成)的形心取作座标系OXYZ的原点及力学的简化中心(图1)。主向量和主矩用它们在座标轴上的投影F二、F,、F:、M二、M,、M:表示。以后称Fx、FY为切向载荷,Fz为法向载荷,Mx、MY为翻转力矩(各自的翻转轴线为X、Y轴);Mz为旋转力矩(旋转中心为O点)。例如,对于图2(高速轴联轴器输入扭矩M、,低速轴联轴器输出扭矩M,):F:二F:=MF、=一QM丫=一QZ:+M1.入Jz二QYL尸(2)M`一(1.1.{,图2{、.1护李口锣卜`协(平瞬下脚里粼三{:图3对于图4(高速轴联轴器输入扭矩M、,低速轴联轴器输出扭矩M,):Fx=F丫=F:二M:二0、F一F·“F·“五`一M·“。)M,二M.+M、少Mx=M、M,二M:(1)对于图3(高速轴联轴器输入扭矩M、,低速轴链轮承受圆周力Q,Q力作用线到接合面的垂直距离为ZL):如果接合面非水平位置,可把减速器重量考虑进去。由此可见,采用图1所示的计算模型,可以考虑减速器所有可能的承载方式,即可解决各种类型减速器地脚螺栓的计算问题。今后假定在翻转力矩、旋转力矩作用下,螺栓间矿山机械1986。8和接合面上的载荷分布规律符合材料力学假设,用材料力学的公式进行分析计算。外截系致C表1酬联接型式_{C钥铁被联接件十金属垫(或无垫)`0.2~O。3,,二接件+软垫(如皮革、铜皮、石棉、。必。.7一。.百图4二、计算公式1.螺检总拉力图5所示为地脚螺栓联接(A为接合面凸缘,B为机架凸缘)。螺栓拧紧后受预紧力F产,工作时还受到工作拉力F,当应变在弹性范围之内时根据静力平衡和变形协调条件求得F。=F,+CF\)(4)C=k,/k;+k:尸式中k:、k,为螺栓、被联接件的刚度,C为外载系数,C的意义见式(4)第一式:F起作用后,如果保持F尹不变,那么仅F的一部分CF加在螺性上,而F的剩余部分(l-C)F则加在接合面上。kl、k:的计算公式(k:按压力锥计算)为:l.!盆.l黔一乙巨」it`吸听寻,日l.;.旧饺易..…IYS感旧门l葵一尸~~-n二口皿52。螺栓工作拉力减速器工作时,法向载荷zF、翻;转力矩M:、M,产生螺栓工作拉力。仅有Mx时:F=华1,二.二A.X_1,止二二,川.二仅有Mx时:F二Z卫1.了i·1M,1EI二几一`’“.’4L了一一一十ldz0。9d(5)二,工丫`,…Z_1E:dx1.10。25北〔(a+Zxtga)“一dZ。〕式中J二、J,为接合面螺栓圆剖面对x、x轴的惯A为螺JO.IJ,月2In介E:d0tga(a+2ltga一d。)(a+d丁了一性矩(J:=A万12、,,1栓剖面面积,l:二.二、ZJ,=A艺12。:11,。.1为受力最大的螺栓到(a+2ltga+d。)(一a二d。)(6)式中E,、E:为螺栓和被联接件的弹性模量,d为螺纹外径,其它代号见图。式(5)中的0.9/d(经验值)用以考虑螺母、螺钉头、配合螺纹的变形对刚度的影响。如果计算有困难,可按表1选取C值。y、x轴的距离(图1中,1:.t二二L:二、1,二.二=1,)。当F.、M二、M,同时作用时二F_r=一-;`,飞十乙丛味一+_丛z乏z艺,二宝1.,,i一1i一1(7)矿山机械1986.8对于图示M:、M,方向,最大工作拉力由螺检4承受。3。螺检预紧力螺检预紧有两方面的作用。一方面利用预紧力产生的摩擦力克服切向载荷(F二、F,)引起的切向滑动和旋转力矩(M.)引起的绕Z轴的周向滑动;另一方面在翻转力矩(M二、M,)、法向载荷(F:)的作用下,利用预紧力控制被联接件的接合面不出现缝隙。1)根据克服切向、周向滑动的要求(图6)仅有F二、F,时:_K.Q:_f.了U*,,V`,+2甘`V.。o:尽。:训F,’十F,’M.rY谧=--—么名`r因为实际上螺栓的预紧力都相同,(8)式计算后应取最大值。8)所以安K,了F么:十F“,f.Z仅有Mt时(假定接合面的摩擦力集中在螺栓圆形剖面上:F`“K!令仁卜K,~卜工三些-尹宇而泛…薪枣Zf.叉r`i一1口6.式中K,为考虑摩擦传力的可靠系数(K,=1.1~1.5),.f为接合面摩擦系数(钢铁零件接合面千燥,f.=0。10~0.16,接合面沾有油,f,=0.06~0.10),r`为第i个螺栓的旋转半径,J,为接合面螺栓圆剖面对O点的极惯性Z矩(J,=A艺r`2)。i一1当F:、F,、M:同时作用时:由图6看出,第i个螺栓因F:、F,引起的切向力为U;=亿双刃双/z,由M:引...
