Ansys分析阀门中法兰螺栓的受力结果图
1
Ansys 分析阀门中法兰螺栓的受力结果图
The maximum
stress point
The stress diagram of Bolt
受力分析专题练习含答案详解汇总
受力分析试题精炼 1、如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作 用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，那么关于 物体受几个力的说法正确的是（） A．A 受6个，B受2个，C受4个 B．A 受5个，B受3个，C受3个C．A 受5个，B受2个，C受4个 D．A 受6个，B受3个，C受4个 2．如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力?（）A．3个、4个B．4个、4个 C．4个、5个D．4个、6个 3．如图所示，倾角为 的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上， 通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与 斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则（） A．B受到C的摩擦力一定不为零 B．C受到水平面的摩擦力一定为零 C．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左 D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等 4．如图3所示，一质量为M的斜面体放在水平面上，在其斜面上放一质 量为m的物体A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面匀速 下滑，在A下滑的过程中，斜面体静止不动，则地面对斜面体的摩擦力 f及支持力N是（） A．f=0，N=Mg+mg B．f向左，N 标准法兰螺栓对照表文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 法兰、阀门及配螺栓标准 公称通径法兰厚度螺栓标准螺栓数量套数备注 DN15 14 M12X50 4X2 8 DN20 14 M12X50 4X2 8 DN25 14 M12X50 4X2 8 DN32 16 M16X60 4X2 8 DN40 16 M16X60 4X2 8 DN50 16 M16X60 4X2 8 DN65 18 M16X60 4X2 8 DN80 20 M16X70 8X2 16 DN100 20 M16X70 8X2 16 DN125 22 M16X80 8X2 16 DN150 24 M20X80 8X2 16 DN200 26 M20X80 12X2 24 DN250 30 M22X90 12X2 24 DN300 30 M22X90 12X2 24 DN350 34 M22X100 16X2 32 DN400 36 M27X110 16X2 32 DN450 40 M27X120 20X2 40 DN500 44 M30X130 20X2 40 注：对夹式蝶阀除外。如用双头螺，可根据螺栓规格的大小、长度应加长10—30mm。 法兰、阀门及配螺栓标准 公称通径法兰厚度螺栓标准螺栓数量套数备注 DN15 16 M12X50 4X2 8 DN20 16 M12X50 4X2 8 DN25 16 M12X50 4X2 8 DN32 18 M16X60 4X2 8 DN40 18 M16X60 4X2 8 DN50 20 M16X60 4X2 8 DN65 22 M16X70 8X2 16 DN80 22 M16X70 8X2 16 DN100 24 M20X80 8X2 16 DN125 28 M22X90 8X2 16 DN150 30 M22X90 8X2 16 DN200 34 M22X100 12X2 24 DN250 36 M27X110 12X2 24 DN300 40 M27X120 16X2 32 螺栓组受力分析与计算 一．螺栓组联接的设计 设计步骤： 1．螺栓组结构设计 2．螺栓受力分析 3．确定螺栓直径 4．校核螺栓组联接接合面的工作能力 5．校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1. 螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置 3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接，螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4，6，8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。 法兰螺栓： 法兰螺栓由六角头和法兰盘（六角下面的垫片和六角固定一体的）和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一体的螺栓，需与螺母配合，用于紧固连接两个通孔的零件。 1、六角头部类型：一种是平脑的，另一种是凹脑的。 2、表面颜色类别：根据不同需要，表面有镀白、军绿、彩黄、耐腐蚀的达克罗。 3、法兰盘类别：根据法兰螺栓的使用位置不同，盘的大小要求各不相同，另有平底和带齿之分，带齿的起防滑作用。 4、按连接的受力方式,有普通的和有铰制孔用的.铰制孔用的法兰螺栓要和孔的尺寸配合,用在受横向力时。 另外为了满足安装后锁紧的需要,有杆部有孔的,这些孔可以使螺栓受振动时不至松脱. 有的法兰螺栓没螺纹的光杆部位要做,叫细杆法兰螺栓.这种法兰螺栓有利于受变力的联结. 备注：市场上常用的国标号，GB5789(大头)、GB16674代替GB5787(小头) 法兰螺栓对照表: 1.6MPa法兰、阀门及配螺栓标准 公称通径法兰厚度螺栓标准螺栓数量套数备注 DN15 14 M12X50 4X2 8 DN20 14 M12X50 4X2 8 DN32 16 M16X60 4X2 8 DN40 16 M16X60 4X2 8 DN50 16 M16X60 4X2 8 DN65 18 M16X60 4X2 8 DN80 20 M16X70 8X2 16 DN100 20 M16X70 8X2 16 DN125 22 M16X80 8X2 16 DN150 24 M20X80 8X2 16 DN200 26 M20X80 12X2 24 DN250 30 M22X90 12X2 24 DN300 30 M22X90 12X2 24 DN350 34 M22X100 16X2 32 DN400 36 M27X110 16X2 32 DN450 40 M27X120 20X2 40 DN500 44 M30X130 20X2 40 注：对夹式蝶阀除外。如用双头螺，可根据螺栓规格的大小、10—30mm。 2.5MPa法兰、阀门及配螺栓标准 公称通径法兰厚度螺栓标准螺栓数量套数 DN15 16 M12X50 4X2 8 DN20 16 M12X50 4X2 8 DN25 16 M12X50 4X2 8 DN32 18 M16X60 4X2 8 DN40 18 M16X60 4X2 8 受力分析一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析： 二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析： 图 1 图2 图 3 图 5 图 6 图 7 图9 图 11 图10 图 12 图 8 图 4 图19 物体静止在斜面上图20 图21 图13 v 图15 v 图16 图14 物体处于静止 物体刚放在传送带上 图17 物体随传送带一起 做匀速直线运动 图18 图22 物体处于静止（请画出物体 受力可能存在的所有情况） 图23 三、分别对A 、B 两物体受力分析： 图28 杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑 图29 杆处于静止状态，其中 杆与竖直墙壁之间光滑 图30 杆处于静止状态 图31 O A B C 图32 匀速上攀 图33 v v 图34 匀速下滑 A B F 图36 A 、 B 两物体一起做匀速直线运动 A 、 B 两物体均静止 A B 图37 F 图42 B v A A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、 C 两物体均静止 B C 图38 A 随电梯匀速上升 v (7) (9) (8) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (28) (29) (30) 三球静止 (25) (26) (27) 小球A静止 弹簧处于压缩状态 (22) (23) (24) O P Q B AO表面粗糙，OB表面光滑 分别画出两环的受力分析图 (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) A、B匀速运动A、B匀速运动 （37）（38）（39）（40）A、B、C三者都静止，分别画出ABC三者的受力图 分别画出各物块的受力分析图 此环为轻环，重力忽略A沿墙壁向上匀速滑动 二、受力分析专题（动态三角形） 单力变方法：1-受力分析-向量平移构成三角形-让其中一个力方向改变-看边长变化情况 双力变方法：1-受力分析-向量平移构成三角形-等边对等力-看边长变化情况 【注意：单力中跟重力两端连接的点不能动-看清两个力原来夹角-确定变化的力最终方向】 例1、如图1所示，一个重力G 的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角β缓慢增大，问：在此过程中，挡板F 2和斜面对球的压力F 1大小如何变化？ 【F 2先减小后增大，F 1随β增大而始终减小】 例2、所示，小球被轻质细绳系着，斜吊着放在光滑斜面上，小球质量为m ，斜面倾角为θ，向右缓慢推动斜面，直到细线与斜面平行，在这个过程中，绳上张力、斜面对小球的支持力的变化情况？ 【绳上张力减小，斜面对小球的支持力增大】 例3．一轻杆BO ，其O 端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO 上，B 端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮，用力F 拉住，如图2-1所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆BO 与杆A O 间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变化情况是( ) A ．F N 先减小，后增大 B .F N 始终不变 C ．F 先减小，后增大 D.F 始终不变 解析：取BO 杆的B 端为研究对象，受到绳子拉力(大小为F )、BO 杆的支持力F N 和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G )的作用，将F N 与G 合成，其合力与F 等值反向，如图2-2所示，将三个力矢量构成封闭的三角形(如图中画斜线部分)，力的三角形与几何三角形OBA 相似，利用相似三角形对应边成比例可得：(如图2-2所示，设AO 高为H ，BO 长为L ，绳长 l ,) l F L F H G N ==，式中G 、 H 、L 均不变，l 逐渐变小，所以可知F N 不变，F 逐渐变小。正 图 1-1 图2-1 图2-2 图1-4 法兰螺栓对照表 现在很多项目需要计算螺栓扭矩。法兰的计算一般是按照Water法校核强度和刚度，那么螺栓的扭矩应该是多少呢？ 螺栓扭矩的计算公式一般有两种，一类根据螺纹来计算螺栓扭矩值，ASME PCC-1的附录J： 另一种是根据螺母系数k来计算扭矩： T=kWd/n 其中 k：螺栓螺母和螺母法兰面之间的总摩擦系数，有润滑的取0.075-0.15，无润滑的取0.15-0.25（不同参考资料取法略有不同） W: 螺栓预紧载荷 d：螺栓直径（一般用根径） n:螺栓数量 两种公式都需要计算螺栓载荷，常用的是螺母系数法。 公式中一般只有螺栓载荷W是未知的，W的取值准确与否，决定了螺栓扭矩的计算结果是否可信。 那么螺栓载荷W应该如何计算呢？ 按《法兰接头安装技术规定》 在《法兰接头安装技术规定》的报批稿中，对于法兰螺栓的最小安装载荷和最大安装载荷有比较详细的规定。 其中4.4.5条规定了最小螺栓安装应力，其公式经过分析，等价于GB150.3公式7-6的最小螺栓载荷Wp除以Rj Rj为螺栓安装载荷的松弛系数，大于或等于0.7。 对于最大螺栓安装载荷对于高强度螺栓，安装目标应力为350MPa。对于一般的法兰螺栓来说，是超过其螺栓许用应力的。比如35CrMoA在常温下的螺栓许用应力为228MPa。 这样一来出现一个问题： 一般的低压的法兰计算时，预紧工况的螺栓设计载荷W决定了Mo。 也就是说，如果按照最大螺栓安装载荷来计算法兰，那么法兰的强度很大概率是不够的。 规范允许减少最大螺栓安装载荷，使得法兰强度刚度合格。 此值就是GB150.3的公式7-,9，预紧状态下的螺栓设计载荷W。 对于设备法兰来说，可以根据计算书得到预紧状态下的螺栓设计载荷W。对于管法兰来说，由于不会单独计算，所以也无从得知螺栓设计载荷。所以规范根据压力等级给出了每种法兰的最大最小螺栓安装载荷表。 螺栓组受力分析与计算 螺栓组联接的设计 设计步骤： 1. 螺栓组结构设计 2. 螺栓受力分析 3. 确定螺栓直径 4. 校核螺栓组联接接合面的工作能力 5. 校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 "1.螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形, 三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接 合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 塾〉不令 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置 3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的 最小距离，应根 据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标 准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接， 螺栓的间距to 不得大于下表所推荐的数值 扳手空间尺寸 螺栓间距t o 注：表中d 为螺纹公称直径。 4） 分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成 4, 6, 8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画 线。同一螺栓 组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5） 避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保 证被联接件，螺 母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗 糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图 1）。当支承面为倾斜表面时，应采用 斜面垫圈（下图2）等。 1 ? 6*-4 4* 10 10* 1? 14-20 3W 精选受力分析练习题35道（含答案及详解） 1．如右图1所示，物体M 在竖直向上的拉力F 作用下静止在斜面上，关于M 受力的个数，下列说法中正确的是（D ） A ．M 一定是受两个力作用 B ．M 一定是受四个力作用 C ．M 可能受三个力作用 D ．M 不是受两个力作用就是受四个力作用 ２．(多选)如图6所示，两个相似的斜面体A 、B 在竖直向上的力F 的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A 和B 的受力情况，下列说法正确的是(ＡＤ ) 图6 A ．A 一定受到四个力 B ．B 可能受到四个力 C ．B 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D ．A 与B 之间一定有摩擦力 3、如图3所示，物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上，水平力F 作用于C 物体，使A 、B 、C 以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是 （ A ） A ．A 受6个， B 受2个， C 受4个 B ．A 受5个，B 受3个，C 受3个 C ．A 受5个，B 受2个，C 受4个 D ．A 受6个，B 受3个，C 受4个 ４.(多选)如图5所示，固定的斜面上叠放着A 、B 两木块，木块A 与B 的接触面是水平的，水平力F 作用于木块A ，使木块A 、B 保持静止，且F ≠0。则下列描述正确的是(ＡＢＤ ) 图5 A ． B 可能受到５个或4个力作用 B ．斜面对木块B 的摩擦力方向可能沿斜面向下 C ．A 对B 的摩擦力可能为0 D ．A 、B 整体可能受三个力作用 5、如右图5所示，斜面小车M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m ，且M 、m 相对静止，小车后来受力个数为( B ) A ．3 B ．4 C ．5 D ． 6 图 1 图3 第6章 螺纹联接 讨论 重点内容：受力分析、强度计算 。 难点：受翻转力矩的螺栓组联接。 附加内容：螺纹的分类和参数 1．螺纹的分类 2. 螺纹参数 （1） 螺纹大径d （2）螺纹小径d 1 （3）螺纹中径d 2 （4）螺距p （5）线数n （6）导程S （7）螺纹升角ψ （8）牙型角α 6.1 螺纹联接的主要类型、材料和精度 6.1.1螺纹联接的主要类型 松联接 根据装配时是否拧紧分 图6.1 紧联接 螺栓联接 螺钉联接 按紧固件不同分 双头螺柱联接 紧定螺钉联接 受拉螺栓联接 按螺栓受力状况分 受剪螺栓联接 6.1.2螺纹紧固件的性能等级和材料 性能等级：十个等级 B σ=点前数字 ×100 ； S σ=10×点前数字×点后数字。 材料：按性能等级来选。 例如：螺栓的精度等级6.8级 6.2 螺纹联接的拧紧与防松 ???外螺纹内螺纹? ??左旋螺纹 右旋螺纹 ?? ?多线螺纹单线螺纹?? ? ??锯齿形螺纹梯形螺纹三角螺纹?? ?传动螺纹 联接螺纹?? ?圆锥螺纹圆柱螺纹 6.2.1螺纹联接的拧紧 拧紧的目的: 拧紧力矩: 21T T T += 431T T T += T 1螺纹力矩: ()V t d F d F T ρψ+?=? =tan 2 22'21 T 2螺母支承面摩擦力矩：r F T ?=' 2μ 2 213 3 131d D d D r --?= 将6410~M M 的相关参数（2d ，ψ ，1D ，0d ） 代入且取 15.0arctan =V ρ得：d F d F k T T T t ' '212.0≈=+= 标准扳手的长度 L=15d d F Fd FL T '2.015===∴ （图 6.2……） F F 75' = 要求拧紧的螺栓联接应严格控制其拧紧力矩，且不宜用小于1612~M M 的螺栓。 测力矩扳手或定力矩扳手 控制拧紧力矩的方法： 用液压拉力或加热使螺栓伸长到所需的变形量 6.2.2 螺纹联接的防松 为何要防松？ 自锁条件：ψ 阀门行业中B8、B8M与304、316 鉴于目前公司在开发阀门行业，总公司对阀门行业所使用的紧固件进行调查分析。 ▲有关阀门的简单介绍： 1、定义:阀门是用以控制流体流量、压力和流向的装置。 2、阀门组成:阀门通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封件和紧固件等组成。 简单构造（以截止阀为例）如下图： 1—把手 2—阀杆 3—紧固件 4—阀瓣 5—阀盖 6—垫片 7—阀体 3、阀门材料:阀体及配件的使用材料是以壳体材料为基础的，可划分为：普通碳素钢系列、锻钢、铸钢（WCB）；不锈钢系列（304 316）；Cr-Mo(V)高温钢系列；低温钢系列（LCB、LCC）和抗硫系列。我司的着眼点就是不锈钢系列中的紧固件，主要包括螺栓、双头螺栓和螺母。 紧固件在阀门上直接承受压力，对防止介质外流起至关重要作用，因此选用的材料必须保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。 4、在阀门上,我司可以提供的主要是标号为3的紧固件部分。 ▲关于B8和B8M及相关说明： 一般情况下,阀门主要是以美制为标准的,同时其使用的材料也是按照美国的标准称呼,如A193-B8和A194-8,A193-B8M,A194-8M等,其材料机械性能一般是按照美国材料测试协会标准(ASTM)中的A193和A194来执行,其中A193指高压及高温作业用之合金钢及不锈钢螺栓材料标准规范,而A194指高压及高温作业用之碳钢和合金钢螺帽的材料标准规范。 1、机械性能: 在美国材料测试协会标准(ASTM)中对不锈钢的机械性能做了如下规定: ①硬度、拉伸强度及降伏强度 机械性能Class1 and 1D–B8,B8M Class2 –B8 Class2 –B8 Class2 –B8M Class2 –B8M 全尺寸规格在3/4 及3/4以 下 规格在3/4 以上至1” 规格在3/4 及3/4以下 规格在3/4 以上至1” 硬度(max)96HRB35HRC35HRC35HRC35HRC 抗拉強度(min)75ksi125ksi115ksi110ksi100ksi 降伏強度(min)30ksi100ksi80ksi96ksi80ksi 备注：Class1 and 1D–B8,B8M 硬度max 96HRB(全尺寸All Diameters, 規格小于3/4(含)硬度允許到 max 100HRB)； Class1 and 1D 和 Class2的区别是等級的区别及其完成后的后续处理不同，參考Astm A193 Treatment。 ②机械性能转换: KSI是美国标准下的强度的单位,N/mm2是国际标准下的强度的单位，两者的换算关系如下： 1KSI=1000PSI & 1PSI= N/mm2→ 1KSI =mm2 一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止，则此时( ) A．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于F． B．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零． C．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零． D．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F． 2、如图所示,重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动， 同时受到大小为10N的，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大 小和方向是( ) A．2N，水平向左B．2N，水平向右C．10N，水平向左D．12N，水平向右 3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在 物体处于静止状态的条件下，下面说法中正确的是：( ) A．当F增大时，f也随之增大B．当F增大时，f保持不变 C．F与f是一对作用力与反作用力D．F与f合力为零 4、木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示，质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行，已知木 箱与地面间的动摩擦因数为μ，那物体受到的滑动摩擦力大小为( ) A．μmg B．μ(mg+F sinθ) C．F cosθD．μ(mg+F cosθ) 6、如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用，恰好做匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为( ) A．F cosα/（mg－F sinα）B．F sinα/（mg－F sinα） C．（mg－F sinα）/F cosαD．F cosα/mg 7、如图所示，物体Ａ、Ｂ的质量均为ｍ，A、B之间以及Ｂ与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水平拉力F 拉着B物体水平向左匀速运动（A未脱离物体Ｂ的上表面）F的大小应为( ) A．2μmg B．3μmg C．4μmg D．5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍许增大水平力F, 而物体仍能保持静止时( ) A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大 9、重为10N的木块放在倾角为θ=300的斜面上受到一个F=2N的水平恒力的作用做匀速直线运动，（F 的方向与斜面平行）则木块与斜面的滑动摩擦系数为（） 螺栓组受力分析与计算 螺栓组受力分析与计算 一.螺栓组联接的设计 设计步骤： 1.螺栓组结构设计 2.螺栓受力分析 3.确定螺栓直径 4.校核螺栓组联接接合面的工作能力 5.校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 H1.螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形, 三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方 向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 | 塾〉不令 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置 3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接，螺栓的间距to不得大于下表所推 荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t o 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4, 6, 8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。 阀门标准对照表 中国阀门标准 标准标准名称 GB12220－89通用阀门 标志 GB12221－89法兰连接金属阀门 结构长度 GB12222－89多回转阀门 驱动装置的连接 GB12223－89部分回转阀门 驱动装置的连接 GB12224－89钢制阀门 一般要求 GB12225－89通用阀门 铜合金铸件技术条件 GB12226－89通用阀门 灰铸铁件技术条件 GB12227－89通用阀门 球墨铸铁件技术条件 GB12228－89通用阀门 碳素钢锻件技术条件 GB12229－89通用阀门 碳素钢铸件技术条件 GB12230－89通用阀门 奥氏体钢铸件技术条件 GB12232－89通用阀门 法兰连接铁制闸阀 GB12233－89通用阀门 铁制截止阀与升降式止回阀 GB12234－89通用阀门 法兰和对焊焊连接铜制闸阀 GB12235－89通用阀门 法兰连接钢制截止阀和升降式止回阀 GB12236－89通用阀门 钢制旋启式止回阀 GB12237－89通用阀门 法兰和对焊连接钢制球阀GB12238－89通用阀门 法兰和对夹连接蝶阀 GB12239－89通用阀门 隔膜阀 GB12240－89通用阀门 铁制旋塞阀 GB12241－89安全阀 一般要求 GB12242－89安全阀 性能试验方法 GB12243－89弹簧直接载荷式安全阀 GB12244－89减压阀 一般要求 GB12245－89减压阀 性能试验方法 GB12246－89先导式减压阀 GB12247－89蒸汽疏水阀 分类 GB12248－89蒸汽疏水阀 术语 GB12249－89蒸汽疏水阀 标志 GB12250－89蒸汽疏水阀 结构长度 GB12251－89蒸汽疏水阀 试验方法 GB/T13927-92通用阀门 压力试验 GB/T13932-92通用阀门 铁制旋启式止回阀 GB/T15185-94铁制和铜制球阀 GB/T15188.1-94阀门的结构长度 对焊连接阀门GB/T15188.2-94阀门的结构长度 对夹连接阀门GB/T15188.3-94阀门的结构长度 内螺纹连接阀门GB/T15188.3-94阀门的结构长度 外螺纹连接阀门JB93-91手柄 JB94-91扳手 JB106-78阀门 标志和识别涂漆 JB308-75阀门 型号编制方法 JB309-75闸阀 参数 JB311-75止回阀 参数 JB312-75旋塞阀 参数 JB/T450-92PN16.0~32.0Mpa锻造角式高压阀门，管件，紧固件，技术条件 JB451-64杠杆式安全阀 技术条件 JB610-79疏水阀 参数 JB1308-73Pg(2500kgf/cm2)阀门 型式与基本参数 JB1309-73pg(2500kgf/cm2)阀门管件和紧固件 技术要求 螺栓组受力分析与计算 一．螺栓组联接得设计 设计步骤： 1．螺栓组结构设计 2．螺栓受力分析 3．确定螺栓直径 4．校核螺栓组联接接合面得工作能力 5．校核螺栓所需得预紧力就是否合适 确定螺栓得公称直径后，螺栓得类型，长度，精度以及相应得螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板得厚度，螺栓在立柱上得固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1、螺栓组联接得结构设计 螺栓组联接结构设计得主要目得，在于合理地确定联接接合面得几何形状与螺栓得布置形式，力求各螺栓与联接接合面间受力均匀，便于加工与装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面得问题： 1）联接接合面得几何形状通常都设计成轴对称得简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组得对称中心与联接接合面得形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓得布置应使各螺栓得受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷得方向上成排地布置八个以上得螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓得位置适当靠近联接接合面得边缘，以减小螺栓得受力（下图）。如果同时承受轴向载荷与较大得横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓得预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓得布置 3）螺栓排列应有合理得间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线与机体壁间得最小距离，应根据扳手所需活动空间得大小来决定。扳手空间得尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高得重要联接，螺栓得间距t0不得大于下表所推荐得数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上得螺栓数目，应取成4，6，8等偶数，以便在圆周上钻孔时得分度与画线。同一螺栓组中螺栓得材料，直径与长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加得弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母与螺栓头部得支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等得粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。 螺纹连接受力分析 一、 螺纹强度校核 把螺母的一圈螺纹沿大径展开，螺杆的一圈螺纹沿小径展开，视为悬臂梁，如图。 相关参数： 轴向力F ，旋合螺纹圈数z （因为旋合的各圈螺纹牙受力不均，因而z 不宜大于10）； 螺纹牙底宽度b ，螺纹工作高度h ，每圈螺纹牙的平均受力为F z ，作用在中径上。 螺母——内螺纹，大径、中径、小径分别为D 、2D 、1D 。 螺杆——外螺纹，大径、中径、小径分别为d 、2d 、1d 。 1. 挤压强度 螺母一圈挤压面面积为2D h π，螺杆一圈挤压面积为2d h π。 螺母挤压强度2[]p p F F z A D h πσ= =≤σ 螺杆挤压强度2[]p p F F z A d h σσπ= =≤ p σ为挤压应力， []p σ 为许用挤压应力。 2. 剪切强度 螺母剪切面面积为Db π，螺杆剪切面面积1d b π。 螺母，剪切强度[]F F z A Db ττπ= =≤ 螺母的一圈沿大径展开 螺杆的一圈沿小径展开 螺杆，剪切强度1[]F F z A d b ττπ= =≤ []0.6[]τσ=，[]s n σσ= 为材料许用拉应力，s σ为材料屈服应力。 安全系数，一般取3～5。 3. 弯曲强度 危险截面螺纹牙根部，A -A 。 螺母，弯曲强度23[]b b M Fh W Db z σσπ= =≤ 螺杆，弯曲强度213[]b b M Fh W d b z σσπ= =≤ 其中，L ：弯曲力臂，螺母22D D L -= ，螺杆2 2 d d L -= M ：弯矩，螺母22D D F M F L z -=?= ?，螺杆2 2 d d F M F L z -=?=? W ：抗弯模量，螺母2 6 Db W π= ，螺杆2 16 d b W π= []b σ：螺纹牙的许用弯曲应力，对钢材，[]1~1.2[]b σσ= 4. 自锁性能 自锁条件v ψψ≤， 其中，螺旋升角22 arctan arctan S np d d ψππ==，螺距、导程、线数之间关系：S =np ； 当量摩擦角arctan arctan cos v v f f ψβ ==， 当量摩擦系数cos v f f β= f 为螺旋副的滑动摩擦系数，无量纲，定期润滑条件下，可取0.13～0.17； β为牙侧角，为牙型角α的一半，2βα= 5. 螺杆强度 1、 实心 法兰螺栓对照表 1、六角头部类型：一种是平脑的，另一种是凹脑的。 2、表面颜色类别：根据不同需要，表面有镀白、军绿、彩黄、耐腐蚀的达克罗。 3、法兰盘类别：根据法兰螺栓的使用位置不同，盘的大小要求各不相同，另有平底和带齿之分，带齿的起防滑作用。 4、按连接的受力方式,有普通的和有铰制孔用的.铰制孔用的法兰螺栓要和孔的尺寸配合,用在受横向力时。 另外为了满足安装后锁紧的需要,有杆部有孔的,这些孔可以使螺栓受振动时不至松脱. 有的法兰螺栓没螺纹的光杆部位要做,叫细杆法兰螺栓.这种法兰螺栓有利于受变力的联结. 备注：市场上常用的国标号，GB5789(大头)、GB16674代替GB5787(小头) 参考标准 GB16674 小系列 GB5789 加大法兰系列对应德标DIN EN 1665 IF III /ASME B18.2.1 美制系列 ASME B2.3.9 公制系列 DIN 6921 德国公制系列 SAE法兰主要应用于造船，液压机械，矿山机械等行业，来连接各个管路实现管路间液压油的流通 SAE法兰的详细信息SAE沉插法兰} JB/ZQ4462-97对焊钢法兰尺寸（PN=10Mpa） {sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰， SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4463-97对焊钢法兰尺寸（PN=15Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4464-97对焊钢法兰尺寸=25Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4465-97对焊钢法兰尺寸（PN=31.5Mpa）{sae法兰，SAE 分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰， SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4466-97对焊钢法兰尺寸（PN=40Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰， SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4483-97凸面钢制法兰盖PN=6.3Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰} JB/ZQ4484-97凸面钢制法兰盖=10Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰， SAE承插法兰，SAE沉插法兰} 第一章 静力学基本概念与物体的受力分析 下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。 1.1 试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。 解：如图 (g) (j) P (a) (e) (f) W W F F A B F D F B F A F A T F B A 1.2画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。 解：如图 F B B (b) (c) C (d) D C F D (e) A F D (f) F D (g) (h) EO B O E F O (i) (j) B Y F B X B F X E (k) 1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成，如题1.3图所示。在定滑轮上吊有重为W的物体H。试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。 解：如图 'F D 1.4题1.4图示齿轮传动系统，O1为主动轮，旋转 方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。 解： 1 o x F 2 o x F 2 o y F o y F F F ' 1.5 结构如题1.5图所示，试画出各个部分的受力图。 解： 第二章 汇交力系 2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。其中F 1＝2kN ，F 2=3kN ，F 3=lkN ， F 4=2.5kN ，方向如题2.1图所示。用解析法求该力系的合成结果。 解 0 0001 423cos30 cos45cos60cos45 1.29Rx F X F F F F KN = =+--=∑ 00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑ 2.85R F KN == 0(,)tan 63.07Ry R Rx F F X arc F ∠== 2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知F 1＝1kN ，F 2=2kN ，F 3=l.5kN 。求该力系的合成结果。 解：2.2图示可简化为如右图所示 023cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑ 013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑ 2.77R F KN == 标准法兰螺栓对照表集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN] 法兰、阀门及配螺栓标准 公称通径法兰厚度螺栓标准螺栓数量套数备注DN15 14 M12X50 4X2 8 DN20 14 M12X50 4X2 8 DN25 14 M12X50 4X2 8 DN32 16 M16X60 4X2 8 DN40 16 M16X60 4X2 8 DN50 16 M16X60 4X2 8 DN65 18 M16X60 4X2 8 DN80 20 M16X70 8X2 16 DN100 20 M16X70 8X2 16 DN125 22 M16X80 8X2 16 DN150 24 M20X80 8X2 16 DN200 26 M20X80 12X2 24 DN250 30 M22X90 12X2 24 DN300 30 M22X90 12X2 24 DN350 34 M22X100 16X2 32 DN400 36 M27X110 16X2 32 DN450 40 M27X120 20X2 40 DN500 44 M30X130 20X2 40 注：对夹式蝶阀除外。如用双头螺，可根据螺栓规格的大小、长度应加长10—30mm。 法兰、阀门及配螺栓标准 公称通径法兰厚度螺栓标准螺栓数量套数备注 DN15 16 M12X50 4X2 8 DN20 16 M12X50 4X2 8 DN25 16 M12X50 4X2 8 DN32 18 M16X60 4X2 8 DN40 18 M16X60 4X2 8 DN50 20 M16X60 4X2 8 DN65 22 M16X70 8X2 16标准法兰螺栓对照表
螺栓组受力分析与计算..
法兰螺栓对照表
最全受力分析图组(含答案)新选.
最新受力分析专题(动态三角形)(含答案)教程文件
法兰螺栓对照表
螺栓组受力分析与计算
受力分析练习题(含答案及详解)
第6章螺纹联接讨论重点内容受力分析、强度计算。难点受翻转力矩
B8螺栓、B8M螺栓与304、316材质不同
受力分析经典题及标准答案
螺栓组受力分析与计算..
阀门标准对照表
螺栓组受力分析与计算
螺纹连接受力分析
法兰螺栓对照表
工程力学课后习题答案静力学基本概念与物体的受力分析答案
标准法兰螺栓对照表