设计和尺寸推荐

法兰联轴器的设计目的在于优化法兰联轴器螺栓的数量和尺寸以及法兰的尺寸。 联轴器中的螺栓数量不应少于六个。
超紧配螺栓拥有最大280 N/mm2的剪切应力和最大350 N/mm2的轴向应力。

定义

TN
=公称扭矩 [Nm]
TD=设计扭矩 [Nm]
TS=超紧配螺栓传递的扭矩 [Nm]
TT=系紧螺栓传递的扭矩 [Nm]
n1=超紧配螺栓数量
n2=系紧螺栓数量
S=冲击系数
K1=最大剪切力 [N]
K2=超紧配螺栓张紧力 [N](table)
K3=系紧螺栓张紧力 [N](table)
a=法兰材料系数(diagram 1)
b1=超紧配螺栓剩余预应力系数 = 0.7
b2=系紧螺栓剩余预应力系数 = 0.8

几何尺寸

E=节距圆直径 [mm]
d1
=超紧配螺栓公称孔直径 [mm]
d2=系紧螺栓公称孔直径 [mm]
d3=轴径[mm]
G=螺栓螺纹 [mm]
D1=法兰外直径 [mm]
DD=液压张紧轮外直径 [mm]
B1=超紧配螺栓长螺纹端 [mm]
B2=超紧配螺栓短螺纹端 [mm]
B3=系紧螺栓短螺纹端 [mm]
Cmin=两个法兰的最小厚度 [mm]
DM=螺母直径 [mm]
F=螺母厚度 [mm]
Rmin=标准工具的最小半径 [mm]
H1=操作张紧轮的最小空间 [mm]

设计扭矩

设计扭矩按照以下方法进行确定:

TD = TN S [Nm] .............(1)

冲击系数S可以从中进行选择。

超紧配螺栓数量

首先假设一个螺栓大小,然后根据以下方法确定节距圆直径E:
E = d3 + DD + 10 [mm] .............(2)

针对选定的螺栓尺寸计算最大剪切力
K1 = 280 (π d12)a/4 [N] .............(3)

从而根据以下方法确定超紧配螺栓数量:
n1 = TD2000/(E(K1 + K2 b1 0.15)) .............(4)

如果超紧配螺栓少于六个,那么选择一个较小的螺栓尺寸,并再次计算。

法兰外直径

法兰外直径根据以下方法确定:

D1 = E + 1.6 d1 .............(5)

法兰材料系数a

由于联轴器在维修时法兰中存在接触应力,因此必须将法兰材料纳入考量范围(图表2)。

复合系统

在使用超紧配组合系统时,比如用于,超紧配螺栓及系紧螺栓数量根据以下方法确定。

设计扭矩按照方程 (1) 确定

按照方程 (2) 确定超紧配螺栓尺寸,并确定节距圆直径。 系紧螺栓的数量应是超紧配螺栓的倍数 (1, 2, 3....)。

选择不少于三个的正确超紧配螺栓n1

计算由超紧配螺栓传递的扭矩

TS = n1 E (K1+ K2 b1 0.15)/2000 [Nm] .............(6)

按照以下方法确定系紧螺栓传递所需的扭矩:

TT = TD - TS [Nm] .............(7)

按照以下方法计算系紧螺栓的数量n2

n2 = TT 2000/(K3 b2 E 0.15) .............(8)

材料规格

螺杆、套筒和螺母:
SS 2541级等同于B.S. 817M40
DIN 34NiCrMo6
SAE 4337
机械特性ReL = 700 N/mm2
A5 = min 12%

转换表

1 N = 0.102 kp = 0.225 lb
1 Nm = 0.102 kpm = 0.738 lbf
1 MPa = 10.2 kp/cm2 = 145 lb/in2
1 N/mm2 = 0.102 kp/mm2 = 145 lb/in2
1 m = 39,37 in
1 mm = 0,03937 in
1 in = 25.4 mm
0 °C = 273.15 K = 32 °F
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