ksi 为机械强度单位

ksi 为机械强度单位
ksi 为机械强度单位

ksi 为机械强度单位。

1ksi=1千磅/平方英寸

1千磅=0.45KG=0.45*9.8*1000=4410N

1英寸=25.4mm

1ksi=4410/(25.4*25.4)=6.84N/mm2

180ksi=180×6.84=1231.2N/mm2

常单位换算、理论计算方法单位换算

理论计算方法

数值修约方法按GB8170《数值修约规则》的规定。镀层重量计算方法

电力变压器线圈结构分析及机械强度的问题探讨

电力变压器线圈结构分析及机械强度的问题探讨 电力变压器线圈结构种类比较多,主要分为低压线圈、高压线圈和调压线圈三种,它们在保障变压器使用安全的过程中扮演着重要的角色。电力变压器线圈质量对于变压器的运行安全性影响比较大,在变压器线圈机械强度检查活动中,技术人员应该检查线圈使之处于绕紧缠绕牢固的状态,并且对线圈的机械强度进行检验,确保其能够经久耐磨,并在用电高峰期时线圈结构处的电压处于较高状态下线圈不会出现失稳现象。文章从电力变压器线圈结构安全保障的角度进行分析,提出几点有利于提升电力变压器运行安全性的可行性措施。 标签:变压器;线圈结构;机械强度;电力系统 电力变压器的线圈结构应该采用紧密缠绕的方式进行设计,并且不同结构的线圈采用不同的绕组方式。变压器不同绕组的线圈其径向力和轴向力之间应该满足一定的数值要求,达到径向力和轴向力的对应平衡。并且,为了确保电力变压器线圈结构的使用安全,技术人员应该对线圈结构的机械强度进行精准控制。从输入时间及压紧应力进行分析,技术人员应该认真做好短路电流的计算工作,根据电力变压器线圈短路电流的大小计算线圈的弹性系数。重点对变压器线圈的阻尼因数进行认真计算,防止线圈在电流过大的情况下出现不规则。计算上下铁圈结构夹件力的大小,保证其符合一定机械强度下的耐磨性能所需。 1 电力变压器线圈结构分析 1.1 电力变压器调压线圈结构设计 在变压器调压线圈设计方式中,一般有两种层式结构类型,主要分为单匝模型设计方法和双饼模型两种。 双饼模型设计活动中,技术人员应该考虑阻性参数对于铁芯结构的影响,一般来说,支路铁心电感应具有较强的阻抗矩阵效果,如果铁芯结构的设计不够合理,支路空气电感应效果不强。在变压器的集合结构参数线圈的结构和形式设计活动中,技术人员还应该考虑到阻性参数对于变压器线圈结构的具体影响。将焦耳损耗和电解质损耗降低到最低水平。技术人员应该注意处理好铁芯半径与绕组内外半径之间的参数对应关系,总线匝数和饼间垫块数以及垫块宽度,都是影响电力变压器强度的关键参数。浸油绝缘材料相对介电常数应该控制为油、绝缘纸、垫块2.2/2.6/4.5的比例为宜。其油道高度控制在4.6mm-9.9mm之间。 1.2 变压器线圈匝数和内外径问题 采用合适的线圈结构设计方式,有利于保证变压器线盒内部导向体处于绝缘状态。其中,低压线圈的额定电压为10.5kV时,变压器线圈匝数为131圈为宜。其高度不应该低于1.08米,线圈内径应该控制在小于0.28米的水平,并且确保外径不大于0.344米。

齿轮的参数代号图解计算方法

传动 形式 齿轮形状主要特点 两轴平行的齿轮传动直齿圆柱齿 轮传动 1、两轮轴线互相平行。 2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线 互相平行。 3、两轮传动方向相反。 4、此种传动形式英勇最广泛。 直齿圆柱齿 轮传动 1、两轮轴线互相平行。 2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线 互相平行。 3、两轮传动方向相反; 斜齿圆柱齿 轮传动 1、轮齿齿长方向线与齿轮轴线 倾斜一个角度。 2、与直齿圆柱齿轮传动相比, 同时啮合的齿数增多,传动平 稳,传动的扭矩也比较大。 3、运转时存在轴向力。 4、加工制造比直齿圆柱齿轮传 动麻烦。 斜齿圆柱齿 轮传动 非圆齿轮传 动 1、目前常见的非圆齿轮有椭圆 形、扇形。 2、当主动轮等速转动时从动轮 可以实现有规则的不等速转动。 3、此种传动多见于自动化机构。

人字齿轮传 动1、具有斜齿圆柱齿轮的优点,同时运转时不产生轴向力。2、适用于传递功率大,需作正反向运转的机构中。 3、加工制造比斜齿圆柱齿轮麻烦。 传动 形式 齿轮形状主要特点 两轴相交的齿轮传动交叉轴斜齿 轮传动 1、两轮轴线不再同一平面上, 或者任意交错,或者垂直交错。 2、两轮的螺旋角可以相等,也 可以不相等。 3、两轮的螺旋方向可以相同, 也可以不相同。 蜗杆传动 1、蜗杆轴线与蜗轮轴线成垂直 交错。 2、可以实现大的传动比,传动 平稳,噪声小,有自锁。 3、传动效率较低,蜗杆线速度 受一定限制。 直齿锥齿轮 传动 1、两轮轴线相交于锥顶点,轴 交角α有三种,α〉90°,α =90°(正交),α〈90°。 2、轮齿齿线的延长线通过锥点。

斜齿锥齿轮传动 1、轮齿齿线呈斜向,或者说,齿线的延长线不通过锥点,而是 与某一圆相切。 2、两轮螺旋角相等,螺旋方向相反。 弧齿锥齿轮传动 1、轮齿齿线呈弧形。 2、两轮螺旋角相等,螺旋方向 相反。 3、与直齿锥齿轮传动相比,同 时参加啮合的齿数增多,传动平稳,传动的扭矩较大。 齿轮几何要素的名称、代号 齿顶圆:通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆,其直径用 d a 表示。 齿根圆:通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆,直径用 d f 表示。 齿顶高:齿顶圆 d a 与分度圆d 之间的径向距离称为齿顶高,用 h a 来表示。 齿根高:齿根圆 d f 与分度圆 d 之间的径向距离称为齿根高,用 h f 表示。 齿顶高与齿根高之和称为齿高,以h 表示,即齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。以上所述的几何要素均与模数 m 、齿数z 有关。 齿形角:两齿轮圆心连线的节点P处,齿廓曲线的公法线(齿廓的受力方向)与两节圆的内公切线(节点P 处的瞬时运动方向)所夹的锐角,称为分度圆齿形角,以α表示,我国采用的齿形角一般为20°。 传动比:符号i ,传动比i 为主动齿轮的转速n 1(r/min )与从动齿轮的转速n 2(r/min )之比,或从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比。 即i= n 1/n 2 = z 2/z 1

切削力计算

一切削力的来源,切削合力及其分解,切削功率 研究切削力,对进一步弄清切削机理,对计算功率消耗,对刀具、机床、夹具的设计,对制定合理的切削用量,优化刀具几何参数等,都具有非常重要的意义。金属切削时,刀具切入工件,使被加工材料发生变形并成为切屑所需的力,称为切削力。切削力来源于三个方面: 克服被加工材料对弹性变形的抗力; 克服被加工材料对塑性变形的抗力; 克服切屑对前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡表面与已加工表面之间的摩擦力。 切削力的来源 上述各力的总和形成作用在刀具上的合力Fr(国标为F)。为了实际应用,Fr可分解为相互垂直的Fx(国标为Ff)、Fy(国标为Fp)和Fz(国标为Fc)三个分力。在车削时: Fz——切削力或切向力。它切于过渡表面并与基面垂直。Fz是计算车刀强度,设计机床零件,确定机床功率所必需的。 Fx——进给力、轴向力或走刀力。它是处于基面内并与工件轴线平行与走刀方向相反的力。Fx是设计走刀机构,计算车刀进给功率所必需的。 Fy——切深抗力、或背向力、径向力、吃刀力。它是处于基面内并与工件轴线垂直的力。Fy用来确定与工件加工精度有关的工件挠度,计算机床零件和车刀强度。它与工件在切削过程中产生的振动有关。 切削力的合力和分力 消耗在切削过程中的功率称为切削功率Pm(国标为Po)。切削功率为力Fz和Fx 所消耗的功率之和,因Fy方向没有位移,所以不消耗功率。于是 Pm=(FzV+Fxnwf/1000)×10-3 其中:Pm—切削功率(KW); Fz—切削力(N); V—切削速度(m/s); Fx—进给力(N); nw—工件转速(r/s); f—进给量(mm/s)。

齿轮各参数计算公式

模数齿轮计算公式: 名称代号计算公式 模数m m=p/π=d/z=da/(z+2) (d为分度圆直径,z为齿数)齿距p p=πm=πd/z 齿数z z=d/m=πd/p 分度圆直径 d d=mz=da-2m 齿顶圆直径da da=m(z+2)=d+2m=p(z+2)/π 齿根圆直径df df=d-2.5m=m(z-2.5)=da-2h=da-4.5m 齿顶高ha ha=m=p/π 齿根高hf hf=1.25m 齿高h h=2.25m 齿厚s s=p/2=πm/2 中心距 a a=(z1+z2)m/2=(d1+d2)/2 跨测齿数k k=z/9+0.5 公法线长度w w=m[2.9521(k-0.5)+0.014z]

13-1 什么是分度圆?标准齿轮的分度圆在什么位置上? 13-2 一渐开线,其基圆半径r b=40 mm,试求此渐开线压力角=20°处的半径r和曲率半径ρ的大小。 13-3 有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮,测量其齿顶圆直径d a=106.40 mm,齿数z=25,问是哪一种齿制的齿轮,基本参数是多少? 13-4 两个标准直齿圆柱齿轮,已测得齿数z l=22、z2=98,小齿轮齿顶圆直径d al=240 mm,大齿轮全齿高h=22.5 mm,试判断这两个齿轮能否正确啮合传动? 13-5 有一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮,它们的齿数为z1=19、z2=81,模数m=5 mm,压力角 =20°。若将其安装成a′=250 mm的齿轮传动,问能否实现无侧隙啮合?为什么?此时的顶隙(径向间隙)C 是多少? 13-6 已知C6150车床主轴箱内一对外啮合标准直齿圆柱齿轮,其齿数z1=21、z2=66,模数m=3.5 mm,压力角=20°,正常齿。试确定这对齿轮的传动比、分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、中心距、分度圆齿厚和分度圆齿槽宽。 13-7 已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮,其齿顶圆直径d al=77.5 mm,齿数z1=29。现要求设计一个大齿轮与其相啮合,传动的安装中心距a=145 mm,试计算这对齿轮的主要参数及大齿轮的主要尺寸。 13-8 某标准直齿圆柱齿轮,已知齿距p=12.566 mm,齿数z=25,正常齿制。求该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿高以及齿厚。 13-9 当用滚刀或齿条插刀加工标准齿轮时,其不产生根切的最少齿数怎样确定?当被加工标准齿轮的压力角 =20°、齿顶高因数h a*=0.8时,不产生根切的最少齿数为多少? 13-10 变位齿轮的模数、压力角、分度圆直径、齿数、基圆直径与标准齿轮是否一样? 13-11 设计用于螺旋输送机的减速器中的一对直齿圆柱齿轮。已知传递的功率P=10 kW,小齿轮由电动机驱动,其转速n l=960 r/min,n2=240 r/min。单向传动,载荷比较平稳。 13-12 单级直齿圆柱齿轮减速器中,两齿轮的齿数z1=35、z2=97,模数m=3 mm,压力=20°,齿宽b l=110 mm、b2=105 mm,转速n1=720 r/min,单向传动,载荷中等冲击。减速器由电动机驱动。两齿轮均用45钢,小齿轮调质处理,齿面硬度为220-250HBS,大齿轮正火处理,齿面硬度180~200 HBS。试确定这对齿轮允许传递的功率。 13-13 已知一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮的模数m=3 mm,齿数z1=23、z2=76,分度圆螺旋角β=8°6′34″。试求其中心距、端面压力角、当量齿数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。 13-14 图示为斜齿圆柱齿轮减速器 1)已知主动轮1的螺旋角旋向及转向,为了使轮2和轮3的中间轴的轴向力最小,试确定轮2、3、4的螺旋角旋向和各轮产生的轴向力方向。 2)已知m n2=3 mm,z2=57,β2=18°,m n3=4mm,z3=20,β3应为多少时,才能使中间轴上两齿轮产生的轴向

强度与硬度之间的区别

强度与硬度之间的区别 金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。按外力作用的性质不同,主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等,工程常用的是屈服强度和抗拉强度,这两个强度指标可通过拉伸试验测出 强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。也就是说,强度是衡量零件本身承载能力(即抵抗失效能力)的重要指标。强度是机械零部件首先应满足的基本要求。机械零件的强度一般可以分为静强度、疲劳强度(弯曲疲劳和接触疲劳等)、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件下的强度和蠕变、胶合强度等项目。强度的试验研究是综合性的研究,主要是通过其应力状态来研究零部件的受力状况以及预测破坏失效的条件和时机 材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法 硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标,它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力,也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念,而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法(如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等)、划痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏硬度)及显微硬度、高温硬度等多种方法 硬度是物质受压变形程度或抗刺穿能力的一种物理度量方式。硬度可分相对硬度和绝对硬度。绝对硬度一般在科学界使用,生产实践中很少用到。我们通常使用硬度体系为相对的硬度,常用有以下几种标示方法:里氏、洛氏、布氏、肖氏(也叫邵氏,邵尔,英文SHORE)四种。邵氏一般用于橡胶类材料上。另外还有维氏(韦氏)、鲁氏、莫氏、铅笔硬度等等。 里氏硬度值以冲击体回跳速度与冲击速度之比来表示。计算公式:HL=1000*(VB/VA) HL——里氏硬度值 VB——冲击体回跳速度 VA——冲击体冲击速度 例如: 北京时代TH160里氏硬度计测量范围:HLD(170~960)HLD,测量方向:360°,可以测试里氏、布氏、洛氏B、洛氏C、维氏、肖氏硬度制,可存储数据,上下限设置范围:同测量范围,一体式热敏打印机,标准RS232通讯接口,市场价格14800元。 TH140里氏硬度计测量范围:HLD(170~960)HLD,强度范围(只限黑色金属材料),精

钢材抗拉强度与硬度的对照表.docx

根据德国标准DIN50150, 以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。 抗拉强度维氏硬度布氏硬度洛氏硬度Rm HV HB HRC N/mm 2 25080-27085-28590-30595-320100-335105-350110105-370115109-380120114-400125119-415130124-430135128-450140133-465145138-480150143-490155147-510160152-530165156-545170162-560175166-575180171-595185176-610190181-625195185-640200190-660205195-675210199-690215204-705220209-720225214-740230219-755235223-770240228 785245233

800250238 820255242 835260247 850265252 865270257 880275261 900280266 915285271 930290276 950295280 965300285 995310295 1030320304 1060330314 1095340323 1125350333 1115360342 1190370352 1220380361 1255390371 1290400380 1320410390 1350420399 1385430409 1420440418 1455450428 1485460437 1520470447 1555480(456) 1595490(466) 1630500(475) 1665510(485) 1700520(494) 1740530(504) 1775540(513) 1810550(523) 1845560(532) 1880570(542) 1920580(551) 1955590(561)

熊猫型保偏光纤机械强度分析的理论和方法研究.

熊猫型保偏光纤机械强度分析的理论和方法研究 英文题名 Analytical Theory and Method Study of Mechanical Strength of PANDA Polarization Model Optical Fiber 关键词保偏光纤; 机械强度; 耐疲劳因子; 英文关键词 polarization maintaining optical fiber; mechanical strength; anti-fatigue factor; 中文摘要光纤作为新一代的通信介质已经得到广泛的应用。光纤除了仅仅是作为通信介质应用外,还广泛地应用在各种光学器件中,同时也衍生出了各种不同类型的光纤。偏振保持光纤以优良的偏振特性,在各种偏振光学器件中得到了很大的应用,其中熊猫型保偏光纤在光纤陀螺中应用最为广泛。光纤陀螺是新一代导弹、航天器的导航器件,在军事方面的应用价值是非常巨大的,大有替代机械陀螺、激光陀螺的趋势。本文介绍了光纤的发展历程以及目前所应用的光纤种类,并且介绍了脆性材料的断裂知识以及光纤机械强度的基本理论知识,提出了前人对光纤机械强度性能的研究过程和方法。同时本文还介绍了国家标准中对普通单模光纤机械强度的分析方法,介绍了光纤张力筛选的原理和耐疲劳因子的测量方法。通过对普通单模光纤和熊猫型保偏光纤的比较,介绍了两种摘要 3-4 ABSTRACT 4 第一章绪论 7-14 1.1 引言 7-11 1.1.1 光通信发展的历史 7 1.1.2 光纤的特点和分类 7-11 1.2 目的和意义11-12 1.3 国内外研究现状 12 1.4 主要工作及论文结构 12-14 第二章光纤机械强度的基本知识 14-25 2.1 光纤机械强度的现状14 2.2 光纤强度基础知识的简介 14-16 2.3 光纤机械强度的分析方法 16-22 2.3.1 光纤强度的分析方法 16- 19 2.3.2 光纤强度的筛选方法 19-21 2.3.3 光纤机械强度的试验方法 21-22 2.4 光纤机械强度的分析实例 22- 24 2.5 小结 24-25 第三章光纤机械强度的试验方法 25- 39 3.1 张力筛选实验 25-28 3.1.1 恒定应力筛选试验 25 3.1.2 恒定轴向应变筛选试验 25- 26 3.1.3 恒定弯曲应变筛选试验 26-28 3.2 光纤的应力腐蚀参数的测量 28-38 3.2.1 用轴向张力法测量光纤动态疲劳参数 28-31 3.2.2 用两点弯曲法测量光纤的动态疲劳参数 31-34 3.2.3 用轴向张力法测量光纤静态疲劳参数 34-35 3.2.4 用两点弯曲法测量光纤静态疲劳参数 35- 37 3.2.5 用均匀弯曲法测量光纤静态疲劳参数 37- 38 3.3 小结 38-39 第四章熊猫型保偏光纤 39-51 4.1 保偏光纤同普通单模光纤的区别 40-41 4.2 熊猫型保偏光纤 41- 43 4.3 熊猫型保偏光纤的制作工艺简介 43-48 4.3.1 单模母棒和应力棒的制作 44-45 4.3.2 单模棒的加套 45- 46 4.3.3 单模棒和应力棒的加工和组装 46- 47 4.3.4 光纤拉丝 47-48 4.4 制作工艺的比较和影响 48-50 4.5 小结 50-51 第五章熊猫型保偏光纤机械强度分析的方法 51-65 5.1 熊猫型保偏光纤强度分析方法的选取 51 5.2 保偏光纤机械强度的试验 51-59 5.2.1 保偏光纤机械强度的样品和试验的设备 51-53 5.2.2 保偏光纤机械强度的试验过程53-54 5.2.3 保偏光纤机械强度试验数据及数据分析 54-

齿轮各参数计算公式

名称代号计算公式 模数m m=p/π=d/z=da/(z+2) (d为分度圆直径,z为齿数) 齿距p p=πm=πd/z 齿数z z=d/m=πd/p 分度圆直径 d d=mz=da-2m 齿顶圆直径da da=m(z+2)=d+2m=p(z+2)/π 齿根圆直径df df==m=da-2h= 齿顶高ha ha=m=p/π 齿根高hf hf= 齿高h h= 齿厚s s=p/2=πm/2 中心距 a a=(z1+z2)m/2=(d1+d2)/2 跨测齿数k k=z/9+ 公法线长度w w=m[+] 13-1 什么是分度圆?标准齿轮的分度圆在什么位置上? 13-2 一渐开线,其基圆半径r b=40 mm,试求此渐开线压力角=20°处的半径r和曲率半径ρ的大小。 13-3 有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮,测量其齿顶圆直径d a= mm,齿数z=25,问是哪一种齿制的齿轮,基本参数是多少? 13-4 两个标准直齿圆柱齿轮,已测得齿数z l=22、z2=98,小齿轮齿顶圆直径d al=240 mm,大齿轮全齿高h = mm,试判断这两个齿轮能否正确啮合传动? 13-5 有一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮,它们的齿数为z1=19、z2=81,模数m=5 mm,压力角 =20°。若将其安装成a′=250 mm的齿轮传动,问能否实现无侧隙啮合?为什么?此时的顶隙(径向间隙)C 是多少? 13-6 已知C6150车床主轴箱内一对外啮合标准直齿圆柱齿轮,其齿数z1=21、z2=66,模数m= mm,压力角=20°,正常齿。试确定这对齿轮的传动比、分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、中心距、分度圆齿厚和分度圆齿槽宽。

机械强度

1一旋转轴直径d=80mm,受径向力F=2kN,跨距L=2m。F力作用在二支点中间,试计算a点的最大最小弯曲应力σmax、σmin、应力幅σa、平均应力σm和循环特性系数r,并画出其变应力图。 2某优质碳素结构钢零件,其σs=280MPa,σB=560MPa,σ-1=250MPa,工作应力σmax=155MPa,σmin=30MPa,零件的有效应力集中系数Kσ=1.65,尺寸系数εσ=0.81,表面状态系数β=0.95,等效系数ψσ=0.30。如取许用安全系数[S]=1.5,试校核该零件的强度是否足够(为安全起见一般计算屈服强度和疲劳强度两种安全系数)。 ,,最小应力σmin,平均3某零件的工作应力变化如图所示,求最大应力σ max 应力σm,应力幅σa,循环特性r。

4热交换器中有一两端固定的钢管,线膨胀系数α=?-11106 ℃-1,弹性模量E =?21.10 MPa 5,钢的屈服极限σS 230MPa =,计算当在最低温度为20℃,最高温度为160℃范围内变化时,热伸长受到约束的管的热应力σc 是否超过σS 值? 5某灰铸铁的σB MPa =260,该材料的疲劳极限与静强度的近似关系式为:σσ-=1045.B ,试画该材料的简化极限应力图。 6某零件受稳定交变弯曲应力作用,最大工作应力σmax =180MPa ,最小工作应力σm i n =150MPa ,屈服极限σS 240MPa =,对称循环疲劳极限σ-=1180MPa ,脉动循环疲劳极限σ0=240MPa ,略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数()K σD 的影响,试求: (1)等效系数ψσ值 (2)安全系数S 值 7已知材料σ-=1260MPa ,σ0=360MPa ,K σσεβ=25 .,σa 50MPa =, σm 40MPa =,r =常数,用图解法及计算法求安全系数S 。 注:简化疲劳极限线图采用折线图法

机械工程的可靠性优化设计分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/a415626226.html, 机械工程的可靠性优化设计分析 作者:刘峰王庆鑫赵秉祝 来源:《装饰装修天地》2020年第01期 摘; ; 要:随着我国经济技术的快速发展,人们对机械工程提出了更高的要求,机械工程产品应用广泛,对产品可靠性有较高要求,需要从多角度出发,对产品可靠性进行优化设计。首先对机械工程产品可靠性设计现状进行分析,探讨机械工程产品可靠性设计存在的不足。在此基础上,研究机械工程产品可靠性优化设计要点,提出几点具体的优化方法,以期促进其产品质量水平的提升。 关键词:机械工程;产品可靠性;优化设计 1; 引言 我国机械工程制造业发展较快,产品质量水平不断提升,已经进入良性发展期。但是在机械工程产品设计中,由于未能处理好产品功能扩展与可靠性要求的关系,导致产品可靠性存在不足,容易对产品使用安全造成一定影响。针对这种问题,应在提升产品可靠性设计重视度的基础上,采取有效的优化措施,为产品可靠性提供保障。 2; 机械工程可靠性优化的现状 我国机械工程制造业发展的起步较晚,在上世纪80年代时,才在产品可靠性设计方面取得一定突破。随着国内机械工程产品可靠性研究组织机构的相继成立,加快了我国产品可靠性设计的标准化进程,对于推动机械工程制造业发展做出了重要贡献。但客观而言,我国机械工程产品可靠性研究仍落后与西方发达国家,现有研究成果也偏重于理论,在实际生产领域的应用较少。从机械工程实践情况来看,由于缺少产品可靠性的优化设计经验,难以根据机械工程产品的实际用途、功能性能特点,对产品可靠性作出有效优化。或因产品可靠性优化设计周期较长,影响了实际工程进程。再加上成本等方面的客观限制条件,导致部分产品可靠性不足,容易影响机械工程产品的运行安全性和稳定性。针对这种状况,必须提高对机械工程产品可靠性设计的重视,同时应明确机械工程产品可靠性设计优化应贯穿于工程实践的全过程中,与产品制造、安装、使用及维修紧密结合起来,不断积累经验,提高机械工程产品可靠性设计水平。 3; 机械工程的可靠性优化设计原理 3.1; 机械可靠性定量设计方法

岩石强度分类

第二章天然石料 天然石料:天然岩石经机械或人工开采、加工(或不经加工)获得的各种块料或散粒状石材。 第一节岩石的形成与分类 岩石由于形成条件不同可分为: 岩浆岩(火成岩) 沉积岩(水成岩) 变质岩 一、岩浆岩 (一)岩浆岩的形成与分类 岩浆岩是由地壳深处熔融岩浆上升冷却而成的。 (1)深成岩:岩浆在地壳深处,在上部覆盖层的巨大压力下,缓慢且比较均匀地冷却而形成的岩石。 特点:矿物全部结晶,多呈等粒结构和块状构造,质地密实,表观密度大、强度高、吸水性小、抗冻性高。 建筑上常用的深成岩主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩等。 (2)喷出岩:岩浆喷出地表时,在压力急剧降低和迅速冷却的条件下形成的。 特点:岩浆不能全部结晶,或结晶成细小颗粒,常呈非结晶的玻璃质结构、细小结晶的隐晶质结构及个别较大晶体嵌在上述结构中的斑状结构。 建筑上常用的喷出岩主要有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。 (3)火山岩:火山岩也称火山碎屑岩,是火山爆发时喷到空中的岩浆经急速冷却后形成的。 常见的有火山灰、火山砂、浮石及火山凝灰岩等。 (二)岩浆岩的主要矿物成分 (1)石英:结晶状态的SiO2 强度高、硬度大、耐久性好。 常温下基本不与酸、碱作用。 温度达575℃以上时,石英体积急剧膨胀,使含石英的岩石,在高温下易产生裂缝岩浆岩分为:

酸性岩石(SiO2>65%) 中性岩石(65%≥SiO2≥55%) 碱性岩石(SiO2<55%) (2)长石:强度、硬度及耐久性均较低(与石英相比) 正长石(K2O·Al2O3·6SiO2) 斜长石钠长石(Na2O·Al2O3·6SiO2) 钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2) 干燥条件下耐久性高, 温暖潮湿的条件下较易风化,特别遇CO2,更易于被破坏。风化后主要生成物是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)。 (3)云母:含水的铝硅酸盐,柔软而有弹性的成层薄片。 白云母 黑云母 云母含量较多时,易于劈开,降低岩石的强度和耐久性,且使表面不易磨光。 (4)暗色矿物:角闪石、辉石、橄榄石等着色深暗的铁镁硅酸盐类矿物,统称为暗色矿物。 特点:密度特别大(3~4)g/cm3。 与长石相比,强度高,冲击韧性好,耐久性也较高。 在岩石中含量多时,能形成坚固的骨架。 其它:黄铁矿(FeS2), 特征:岩石表面具有锈斑。 黄铁矿遇水,易氧化成硫酸,腐蚀其它矿物,加速岩石风化。 二、沉积岩 (一)沉积岩的形成与分类 位于地壳表面的岩石,经过物理、化学和生物等风化作用,逐渐被破坏成大小不同的碎屑颗粒和一些可溶解物质。这些风化产物经水流、风力的搬运,并按不同质量、不同粒径或不同成分沉积而成的岩石,称为沉积岩。 特点:有明显的层理,较多的孔隙,不如深成岩密实。 (1)化学沉积岩:原岩石中的矿物溶于水,经聚集沉积而成的岩石。 常见:石膏、白云岩、菱镁矿及某些石灰岩。 (2)机械沉积岩:原岩石在自然风化作用下破碎,经流水、冰川或风力的搬运,逐渐沉积而成。

锻造件的硬度要求和硬度计的选用

锻造件的硬度要求和硬度计的选用 锻造业是现代工业生产的支柱产业,许多复杂、力学性能要求较高的零件都优先选用锻造制坯的 方式来生产。与铸造件相比,锻造件组织细密,碳化物分布和流线分布合理,在硬度、塑性、韧性等 方面都得到了廉顾,只有最为优越的综合力学性能。此外,零件经过锻造加工还可以节约金属材料, 减小切销加工量,提高生产率。 锻造工件,一般作为机械零件的毛坯,为了消除锻造应力,便于随后的切削加工,锻造后要进行 适当的热处理,机械加工后还要进行最终热处理。力学性能是锻造件最重要的性能指标。几乎所有的 锻造件都要求进行拉伸试验,大部分锻造件都要求进行布氏硬度试验。经过机械加工和最终热处理后 的工件要进行洛氏硬度试验,如果工件尺寸过大,无法进行洛氏硬度试验,可采用肖氏或里氏硬度试 验代替。 作者收集整理了美国标准ASTM中关于锻造件硬度要求的部分规定。 本文主要有两部分内容,第一部分,列举出美国标准ASTM中典型锻造产品关于硬度要求方面的规定,第二部分,介绍在锻造产品上硬度计的选用方法。 美国ASTM标准中关于锻造件硬度的规定 1、用作压力容器构件的碳素钢锻造件(ASTM A266/A266M-90) 适用于供锅炉、压力容器及有关设备用的4个牌号碳素钢锻造件。需方可在锻造件上任何位置检 验其布氏硬度,硬度值应在下列范围内: 级别布氏硬度允许范围(HB) 1 121-170 2和4 137-197 3 159-207 2. 冷轧和热轧用合金锻钢轧辊(ASTM A427-87) 适用于黑色或有色金属扁平轧材的冷轧和热轧用均质淬硬合金锻钢轧辊。硬度要求. 生产厂应按供需双方一致同意的硬度范围提供轧辊。 硬度试验应检查每个轧辊的硬度,硬度值应在合同规定的范围内。可使用肖氏硬度计,洛氏硬度计或维氏硬度计测试。硬度试验步骤、试验数量及部位可由供需双方商定。为确保轧辊纵横方向均匀性,对于每个轧辊应进行足够数量的硬度试验。生产厂应提供一份硬度试验报告,钢号、轧辊、型号和硬度计的型号应写入报告。 3、一般工业用碳素钢和合金钢锻造件(ASTM A668-90) 适用于非处理的和热处理的一般工业用碳素钢和合金钢锻造件。 抗拉试验:锻造件应符合下表所示的抗拉性能。 硬度试验:应在最终热处理后(A类锻造件除外)和粗加工后进行布氏硬度试验;重量等于或小 于7000磅(3180公斤)的每个锻造件均应进行布氏硬度试验。 每个锻造件上硬度读数的平均值均应在下表规定的范围内。任何重量超过250磅(113公斤)锻 造件的硬度允许偏差,A类到E类不得超过30HB,F类到J类,不得超过40HB,K类到N类不得超过 50HB。

强度与硬度对照表

抗拉强度与硬度对照表 抗拉强度N/mm2 维氏硬 度 布氏硬度洛氏硬度 抗拉强度 N/mm2 维氏硬 度 布氏硬度洛氏硬度 Rm HV HB HRC Rm HV HB HRC 2508076122038036138.8 2708580.7125539037139.8 2859085.2129040038040.8 3059590.2132041039041.8 32010095135042039942.7 33510599.8138543040943.6 350110105142044041844.5 370115109145545042845.3 380120114148546043746.1 400125119152047044746.9 41513012415557480-45647 4301351281595490-46648.4 4501401331630500-47549.1 4651451381665510-48549.8 4801501431700520-49450.5 4901551471740530-50451.1 5101601521775540-51351.7 5301651561810550-52352.3 5451701621845560-53253 5601751661880570-54253.6 5751801711920580-55154.1 5951851761955590-56154.7 6101901811995600-57055.2 6251951852030610-58055.7

6402001902070620-58956.3 6602051952105630-59956.8 6752101992145640-60857.3 6902152042180650-61857.8 70522020966058.3 72022521467058.8 74023021968059.2 75523522369059.7 77024022820.370060.1 78524523321.372061 80025023822.274061.8 82025524223.176062.5 83502602472478063.3 85026525224.880064 86527025725.682064.7 88027526126.484065.3 90028026627.186065.9 91528527127.888066.4 93029027628.590067 95029528029.292067.5 96530028529.894068 99531029531 103032030432.2 106033031433.3 109534032334.4 112535033335.5 111536034236.6 119037035237.7

混凝土试件抗压强度结果影响因素分析

混凝土试件抗压强度结果影响因素分析 论文发表 写作指导 资料参考 发表时间:2011-03-05 来源:中国鸣网作者:宋国兴 摘要:对廊涿高速公路跨京广铁路、107国道大桥钻孔灌注桩C30混凝土和现浇箱梁C55混凝土两个不同施工阶段的28天混凝土试件抗压强度情况的根源进行统计与分析,阐述施工、养护条件等因素对混凝土试件抗压强度结果的影响及防治措施。 关键词:混凝土试件强度影响因素分析 一、前言 统计表明,水泥混凝土已成为当代用量最多的人造材料。因其原料易得,成本低廉,施工方便,耐久性好,在当前桥梁和工业民用建筑中得到广泛应用。但又因硬化后的水泥混凝土结构的不可重塑性,一旦混凝土强度不能满足设计要求,返工处理将浪费很大的人力、物力,并造出不良的社会影响。水泥混凝土结构在施工完成后的实体强度很难直接得到,工程中通常采用混凝土立方体试件标准养护28天的抗压强度来予以反映,但由于施工、制件、养护、试验操作等诸多因素的影响,在实际施工过程中同强度等级、同配比、同施工条件下的不同批次混凝土试件的强度却往往偏差很大,甚至还有很多同一组混凝土试件不同个体之间的强度偏差也超过规范的要求,强度达不到设计要求的情况也偶有发生。 二、混凝土试件28天抗压强度结果统计汇总 廊涿高速跨京广铁路、107国道大桥工程前期钻孔灌注桩混凝土均使用了商品混凝土,后期箱梁采用了自拌混凝土。对本工程某一时间段的24棵灌注桩总计72组和15片预制箱梁共计60组混凝土试件28天的抗压强度进行统计。 三、原因分析 统计结果表明,处于工程初期施工的灌注桩,由于对现场施工、混凝土拌合站以及试验室等管理还不太规范,虽然混凝土设计强度并不高,但是均方差和变异系数却都很大,极差甚

斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算(精)

斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算(转载) 狂人不狂收录于2007-04-18 阅读数:1093 收藏数:2公众公开原文来源 我也要收藏以文找文如何对文章标记,添加批注? 9.9.2◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆ 斜齿轮的轮齿为螺旋形,在垂直于齿轮轴线的端面(下标以t表示)和垂直于齿廓螺旋面的法面(下标以n表示)上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线,但从斜齿轮的加工和受力角度看,斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.螺旋角β 右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图,螺旋线展 开成一直线,该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮 在分度圆柱上的螺旋角,简称斜齿轮的螺旋角。 tanβ=πd/ps 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb 为 : 所以有: ...(9-9-01) 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的 计算。螺旋角β越大,轮齿就越倾斜,传动的平 稳性也越好,但轴向力也越大。通常在设计时取。 对于人子齿轮,其轴向力可以抵消,常取,但加 工较为困难,一般用于重型机械的齿轮传动中。 齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向,可分为右旋和 左旋两种。如何判断左右旋呢?测试一下? 2.模数 如图所示,pt为端面齿距,而pn为法面齿距,pn = pt·cosβ,因为p=πm, πmn=πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn=mt·cosβ。 3.压力角 因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时,它们的法面压力 角和端面压力角应分别相等,所以斜齿圆柱齿轮法 面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条 得到。在右图所示的斜齿条中,平面ABD在端面 上,平面ACE在法面S上,∠ACB=90°。在直角 △ABD、△ACEJ及△ABC中, 、 、 、BD=CE,所以有:... (9-9-03) >>法面压力角和端面压力角的关系<<

金属材料刚度强度及钢板知识

金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。按外力作用的性质不同,主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等,工程常用的是屈服强度和抗拉强度,这两个强度指标可通过拉伸试验测出 强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。也就是说,强度是衡量零件本身承载能力(即抵抗失效能力)的重要指标。强度是机械零部件首先应满足的基本要求。机械零件的强度一般可以分为静强度、疲劳强度(弯曲疲劳和接触疲劳等)、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件下的强度和蠕变、胶合强度等项目。强度的试验研究是综合性的研究,主要是通过其应力状态来研究零部件的受力状况以及预测破坏失效的条件和时机。 强度是指材料承受外力而不被破坏(不可恢复的变形也属被破坏)的能力.根据受力种类的不同分为以下几种: (1)抗压强度--材料承受压力的能力. (2)抗拉强度--材料承受拉力的能力. (3)抗弯强度--材料对致弯外力的承受能力. (4)抗剪强度--材料承受剪切力的能力. 材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。早在1822年,Friedrich mohs提出用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体,这是所谓的摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级: 1)滑石2)石膏3)方解石4)萤石5)磷灰石 6)正长石7)石英8)黄玉9)刚玉10)金刚石 试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以 判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法 硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标,它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力,也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念,而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法(如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等)、划痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏硬度)及显微硬度、高温硬度等多种方法。 布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示(HBS\HBW)(参照GB/T231-1984),生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件,以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。 洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种,它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多。压痕较小,可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。

压力容器的机械强度可靠性设计分析

压力容器的机械强度可靠性设计分析 发表时间:2017-04-26T10:10:01.000Z 来源:《电力设备》2017年第3期作者:王悦1 王庆元2 [导读] 从实际生产情况来看,压力容器的可靠性通常能够体现出设计水平的优化和提高,为了实现这个目的那么就需要对零件及部件进行有效的计算,这样才能保证压力容器的质量。 (1.哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司河北秦皇岛 066206;2.河北汉光重工有限责任公司河北邯郸 056028)摘要:随着社会的发展和对压力容器使用需求的不断增多,在对压力容器的机械强度可靠性设计进行分析时发现,压力容器的壁厚会受到使用时间和受压材料的影响,而且年限的不同也会使得腐蚀裕量的取值出现一定的改变。因此,从实际生产情况来看,压力容器的可靠性通常能够体现出设计水平的优化和提高,为了实现这个目的那么就需要对零件及部件进行有效的计算,这样才能保证压力容器的质 量。 关键词:压力容器;机械强度;可靠性;设计分析 引言 我国压力容器的机械强度可靠性设计都较为随意,没有对于压力容器可靠性的明确要求,而以上的可靠性方法主要通过公式、假设等进行分析概括。压力容器的机械强度可靠性设计的主要目的是为了时压力容器的机械强度能够达到安全水平,经济水平、外界环境以及应力等都是对压力容器的机械强度可靠性设计的最终考量,因此,压力容器的机械强度可靠性设计具有极其重要的作用。 1压力容器可靠性设计的意义 压力容器可靠性是指其在特定的情况下,能够让使用功能满足用户的需求,并且在使用的过程不发生故障性质。与压力容器机械强度可靠性存在密切关联的因素有使用环境、环境温度、消费者使用需求以及应力等,压力容器机械强度的可靠性和压力容器的使用时间存在密切联系,随着压力容器使用时间的延长,压力容器机械强度的可靠性逐渐降低,也正是由于有可靠性的存在人们才对压力容器产生了使用寿命的认识。无论是电子产品还是人们日常生活用品,研究可靠性都是非常有必要的。随着国家经济水平和人们生活质量的提升,人们对压力容器的要求也越来越高,在科技发展的支持下,压力容器可靠性得到了大幅度的提升,由于可靠性在一定程度上体现了一个国家的实力水平,因此产品的可靠性研究具有非常重要的意义。 2理论基础 根据国家标准,压力容器设计应充分的考虑实际厚度和计算厚度的附加值。实际厚度的附加值是指筒体的腐蚀裕量和材料得到实际厚度误差,材料的实际厚度误差是根据材料标准中所规定的误差范围进行计算口,而筒体的腐蚀裕量则指的是压力容器中所装的物体对材料腐蚀速率的影响和对压力容器的预期使用时间的计算等。通过长期实践研究表明,我国大部分的压力容器机械强度可靠性设计,在对使用寿命进行计算的弹性失效的中径公式都是将其设为极限情况,计算并没有考虑到腐蚀裕量,所以所得出的结果与实际存在差别。 3可靠性设计的步骤 在一般情况下,压力容器的机械强度的可靠性设计主要划分成为六大主要步骤,第一步,计算压力容器的强度系数以及其可靠度;第二步,按照计算公式得出压力容器的故障概率 F=I=R;第三步,利用前一个步骤得出的故障概率计算压力容器的可靠度;第四,计算生产材料的所能承受负载的强度;第五,利用之前计算的可靠度并通过公式得出压力容器的应力均值;最后,利用各项计算结果和测量数据确定压力容器的预算厚度。 4压力容器的机械强度可靠性设计的基本方法 4.1压力容器筒体厚度的计算 在 20 世纪中叶,科研工作者对路合金强度进行有效计算时,发现了实际条件下材料的腐蚀深度分布形式。随着科学技术的发展与进步,压力容器的研究领域也得到了一定的扩展,随之有关材料腐蚀的研究成果也越来越多。所以,可以进一步计算出压力容器筒体的腐蚀裕量,同时还可以系统性地计算出容器筒体的原始厚度。按照蒙特卡罗的研究方法可以得知,如果一个压力容器筒体厚度是22 mm,那么在它使用 10 年之后。压力容器的可靠性是 0. 9 的五次方。所以说在多次试验之后可知,压力容器筒体的厚度将会与其使用年限有一定的关系。在压力容器的使用过程中,其可靠性务必要高于 0. 9 的五次方才可以。 4.2 受压材料的科学利用 选用不同的受压材料将会直接影响压力容器的机械强度,因此对于受压材料的选择至关重要。在选择受压材料时,要按照设计压力、外界环境和介质腐蚀性的实际参数来确定。除此之外介质的选择也很重要,介质易燃、易爆就会影响受压材料,所以说在压力容器中所使用的材料务必要满足工作需求及国家制定的行业标准。基于此,科学的设计结构也将会影响压力容器的可靠性。 4.3重视极限情况的存在 压力容器在使用的过程中,其筒体的厚度会产生比较大的变化,与此同时,筒体在应力的作用下,也在随之发生变化,因此,在压力容器的机械强度可靠性设计过程中,需要充分考虑筒体所盛放的介质对于筒体腐蚀速率的作用,相关科研人员需要利用公式计算压力容器在使用过程中筒体的实际厚度,与此同时,压力容器的筒体在受到应力的情况下,可靠性受到破坏的情况有两种,一种是压力容器的筒体发生了屈服失效的情况,第二种情况是压力容器的筒体产生了断裂。因此,科研人员需要分析压力容器在极限情况下发生的失效,在最大程度提升压力容器的抗压值,提高其可靠性。 结束语 总之,在压力容器的机械强度可靠性设计中,尺寸是设计需要重点参考的数据,科研人员必须根据不同压力容器的实际情况对可靠性进行设计可以将压力容器的机械强度可靠性分为设计一生产一使用一保养等步骤。机械强度的可靠性设计是一项较为复杂的过程,压力容器机械强度可靠性设计的主要目的是确保压力容器的机械强度能够符合安全要求,外界环境、应力和经济水平都是对压力容器机械强度可靠性设计的考量,所以加强压力容器机械强度的可靠性设计应当引起人们足够的重视。 参考文献 [1]胡小芳,郑小海.对压力容器的机械强度可靠性设计的探讨[J].化工管理,2015,19:162-164. [2]黄胜.对压力容器的机械强度可靠性设计的探讨[J].山东工业技术,2015,24:44.

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