气缸盖螺栓组联接的设计.doc

Hefei University
项目设计
PROJECT
题目: 气缸盖螺栓组联接的设计
系别: 机械工程系
专业: 机械设计制造及自动化
学制: 四年
姓名: 胡慧
学号: 1306011034
导师: 王学军
2015年 10月27日
目录
第 1 章 气缸盖螺栓组联接的设计 1
. 设计题目 1
. 设计数据 1
. 设计要求 1
. 作业目的 1
第 2 章 气缸盖螺栓组联接的设计与计算 3
. 螺栓组联接类型的选择 3
. 单个螺栓的设计 3
设计小结 4
参考文献 5
附件图纸 6
气缸盖螺栓组联接的设计
设计题目
如图1-1所示为一气缸盖螺栓组结构简图,气缸盖与气缸用Z个直径为d(mm)的螺栓联接,缸盖与缸体均为钢制,气缸内工作压力为p(MPa),气缸内径为D(mm),壁厚δ=20mm,气缸盖厚度C=25mm,气缸体凸缘厚度e=25mm,方案参数见下表。为避免气缸漏气,螺栓间距t0不能太大,可参考教材确定。
图 1-1气缸盖螺栓组结构简图
设计数据
表 1设计数据
气缸内径D(mm)
工作压力p(MPa)
130

设计要求
设计说明书一份,主要包括:螺栓布置和螺栓直径计算等。
绘出螺栓联接结构图。
作业目的
利用课堂所学的基本知识设计螺栓连接。
掌握螺栓连接的设计步骤
运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题,培养独立工作能力,以及初步学会综合运用所学知识,解决材料的选择,强度计算和刚度计算,制造工艺与装配工艺等方面的问题。
熟悉有关设计资料,学会查阅手册和运用国家标准。
气缸盖螺栓组联接的设计与计算
螺栓组联接类型的选择
考虑到联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式要满足各螺栓和结合面间受力均匀,便与加工装配,由于气缸与汽缸盖均是圆形结构和对气密性的要求,故采用图示结合面的几何形状和螺栓的布置形式。
单个螺栓的设计
由气缸内径D=130mm,工作压力P=,汽缸盖所受的作用力Q=p*π*(D^2)/4 即∑F=19 设计螺栓个数 z=8,由于受轴向工作载荷,所以分配到每个螺栓上的工作载荷 F=Q/z 即F=2 联接结合面时已有预紧力F′,当受工作载荷作用是,螺栓所受拉力增至F0 ,其拉伸变形增加,被联接件所受压力由原来的F′减小到F″,由螺栓的静力平衡条件,可得F0=F+F″。由于气缸的气密性要求较高,所以取参考值F″=, 即F″=4 。所以F0=F+F″=6 。查表5-1 级螺栓其σs=640MP。根据表5-3,初估计直径为d1<=16mm, 取 S=5,得螺栓的许用应力为[σ]=σ/S=640/5=128MP。由式()得 d1>= (4**F0/(π*[σ] ))^1/2 即d1>= (查表GB/T