M10的螺钉保证载荷3.37吨,做设计不能靠经验,理论计算之后心里更有底

前两天我看到一个2吨的叉车,升降货叉与链条之间是采用一个M10的螺钉连接在一起,那么一个M10的螺钉能否满足2吨货车的使用要求?

螺钉随处可见,对于碳钢螺钉,上面都会标注性能等级参数,比如12.9,其中12代表抗拉强度为1200MPa,9表示屈服强度是抗拉强度的0.9倍,虽然参数值写的很明确,但大多数人并不清楚1200MPa是多大的力,今天就举例说明一颗M10的螺钉承载能力。

参考文献:GBT3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺柱和螺钉

M10螺钉8.8级机械性能:

  1. 抗拉强度Rm:800MPa
  2. 规定非比例延伸0.2%的应力(屈服)Rp0.2:640MPa (0.8×800)
  3. 保证应力Sp:d≤16mm时580MPa,d>16mm时600MPa(不适用栓接结构,栓接d以12mm为界)
  4. 保证应力比:0.91
  5. 螺纹公称应力截面积A:58mm²
  6. 最小拉力载荷Fm,min:46400N(粗牙)
  7. 保证载荷Fp:33700N(粗牙)

最小拉力载荷Fm,min=A×Rm,min,M10最小拉力载荷=58mm²×800MPa=58×10-4×800×106=46400N

保证载荷Fp=A×Sp,M10保证载荷Fp=A×Sp=58mm²×580MPa≈33700N

结论:M10螺钉可以承受33700N的拉力,大概3吨重量。

螺栓螺钉螺柱 M10 8.8级 抗拉强度800MPa 最小拉力载荷46400N 保证载荷33700N

螺栓螺钉螺柱 M10 8.8级 抗拉强度800MPa 最小拉力载荷46400N 保证载荷33700N

螺栓螺钉螺柱 M10 8.8级 抗拉强度800MPa 最小拉力载荷46400N 保证载荷33700N

螺栓螺钉螺柱 M10 8.8级 抗拉强度800MPa 最小拉力载荷46400N 保证载荷33700N

总之做机械设计不能靠经验或者口口相传,一定要有理论计算,只有这样心里才更有底,设计出来的东西才更可靠。

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