俺也出一道計算練習題——螺栓計算

子子61961

最近論壇里有不少出題的帖子，俺手里有道題，也想拿上來分享一下。



題目在上面這張圖片里。
考慮有些朋友是用手機上論壇，以及有的朋友可能未登錄而看不到圖片。
所以這里再文字介紹一下。

水平放置的兩塊鋼板，一上一下摞在一起，中間用一根豎直的螺栓螺母連接。
上下的鋼板分別受到向上向下的拉力，拉力過大時需要螺栓斷開，保全其他零件。
螺栓規格為M24、8.8。其中間的部分，用車床將其車細一些以容易斷開。
要求拉力達到3噸時，螺栓斷開。求解：螺栓細部的直徑，和組裝時的螺母扭矩。

回答請給出計算式，最好附有說明文字。
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順便談一點別的。

前幾天論壇里討論搞設計要不要計算，有了很多議論。
感覺一些討論都糾結于“要計算”還是“不要計算”，每一方都舉出對方情況的負面例子。
實際上，從思維方式來談論的話，現實中的問題，有些事情不是非黑即白的，兩個極端都不可取。
還有一種答案是“有時候需要計算，有時候不需要計算”，像是廢話，但事實就是這樣。
需要做到的是：“到了需要計算的時候能夠知道原理，而不是毫無頭緒沒有理論基礎”，那就好了。

事實上，“不要計算”分為兩種情況。
一種情況是“不懂原理，只憑經驗，來照著做，不去計算”；
另一種是“懂得原理，但是憑借經驗，來提出方案，不去具體計算”；
如果是前者，那樣下去是不太好的，有一點需要改進的地方。

話說回來，本帖出的題目，沒有多少繞彎的地方，只是一些公式的應用而已。
如果有朋友對相應公式不熟悉的話，那么以這道實際應用題為契機，
來查找并熟悉一下相關公式，有了一些收獲，也就好了。
當然俺的解答也不一定是最優的，也希望和各位朋友共同討論，相互切磋。

以上。
Best Regards。

by 子子

angel1399793

細部的截面積乘以材料的屈服強度等于3T的力。
至于螺母的扭矩？軸向靜載荷需要算扭矩？怎么算？求大俠講解

sjkabc

能查到M24截面積是353平方毫米。8.8級別屈服載荷23757千克力。相乘得到拉伸載荷。樓下繼續吧。

zw1967

7.56
對嗎？

zero321

對于高強度螺栓，由于有預緊力的存在，拉力必須先抵抗掉預緊力，然后才是將桿拉斷，而預緊力是靠安裝時加的扭矩決定的，思路就是這樣

柳DJ

個人覺得螺栓所受載荷得是預緊力和受力的和

好方案

俺不想說俺懶得具體去算，俺說俺不會算可以嗎？

jixiegaga

由于螺栓及被連接件的彈性變形，螺栓的總拉力除了與預緊力和工作拉力之外，還與螺栓的剛度及被連接件的剛度有關。預緊力由擰緊螺母時的扭矩決定。

隆中散人

jixiegaga 發表于 2013-7-20 22:24
由于螺栓及被連接件的彈性變形，螺栓的總拉力除了與預緊力和工作拉力之外，還與螺栓的剛度及被連接件的剛度 ...

這才是正解

星火燎原1992

承受預緊力和工作拉力的緊螺栓連接
設所需工作拉力F0,工作拉力F,螺栓總拉力F2=F0+cb/cb+cm F=F0+0.3F=30KN,