基于C程序的螺栓非等强度计算应用.pdfVIP

技术 基矛C程序的螺栓非等强度计算应用 陈宜明 (上海港教育培训中心， 上海 200136) 对轴系传递动力过程中，由于连接螺栓质量欠佳或失效，导致连接件受载不均的故障，作了详尽的 失效：非等强度 中圈分类号：THl313 文献标识码：A 文章编号：1009—9492 f2010)07—0102—03 1引言 机器由零部件组成．有些零件加工质量欠佳或失效。 不仅影响整台机器的正常使用，导致系统瘫痪，甚至引发 严重事故。船舶轴系中用于联结刚性联轴器的铰制孔螺栓 失效就是一个实例。 随着上海洋山深水港的实现和中国经济发展模式的转 变．上海港的集装箱装卸任务日益繁忙，上海港复兴船务 公司的海港号拖轮承担着万吨巨轮的离靠泊作业，显然， 船舶轴系能否正常工作，至关重要。 2海港号船舶轴系的布置 1．柴油机 2．离合器 3．联轴器 4．万向联轴器 5．中间轴 6．万向联轴器 7．中间轴 8．圆锥齿轮 9．圆锥齿轮 1O．垂 海港号拖轮配置左右两台主机，选用KAWASAKi公 直轴 l1．水平轴 l2．推进器 司生产的6N260一EN柴油机，其气缸直径260mm．活塞行 程 360ram，有效功率 =1470kW／750r·min～，有效扭矩 图1 海港号拖轮机舱间主机轴系的配置和传动图 M．=18718N·m，即1910kg·m。机舱间的主机轴系的配置和 传动情况如图1所示。 上述柴油机输出轴的联轴器及铰制孔螺栓的尺寸如图 一 柴油机运转时．通过离合器一联轴器一中间轴一伞齿 2所示。 轮一垂直轴一水平轴一推进器．推进器的旋转实现了船舶 两个半联轴器采用 1O个Mx27的铰制孑L螺栓连接，其 的运行。正常情况下，在整个动力传递过程中，根据铰制 中，螺栓杆与联轴器孔的配合基本尺寸为d~28mm，螺栓 孑L螺栓的特点，联轴器上每个螺栓都受力，而且大小均匀。 孔沿分布直径西350mm呈均匀分布。 然而．由于螺栓材质缺陷、加工质量欠佳或局部螺栓失效 如果所有螺栓正常工作时．每个螺栓所承受的剪力Q 后修复措施不当 (加工精度不到位、甚至用半精度螺栓临 相等，每个螺栓所受的剪应力 T也相等 [2_。由平衡条件 时替代铰制孑L螺栓等)，形成局部螺栓虚设，不仅使各螺栓 Q．n． ： ，求得： 强度不一．而且使受力最大的螺栓剪应力明显增加。 3力学分析 Q= =22461．6N， 出于对机器启动时的动载荷和使用中可能出现过载的 = = 36．5MPa， 考虑，引人工作情况系数 =2．1，则计算扭矩 T==KAMo， 所以， 2．1xl8718=39307．8N·m·lllm fI]。 式中： 一 螺栓孔分布直径，D=350mm； 收稿日期：2010—03—20 应用 40 80 图2 柴油机输出轴联轴器及铰制孑L螺栓的尺寸 螺栓杆与联轴器孔配合的基