PB型棚车通风器受力分析.doc

PB型棚车通风器紧固螺栓受力分析一、PB型棚车通风器结构参数通风器：M=6.77kg（质量），ho=75mm（重心高），D=228mm（螺栓安装位置直径），S=197.46mm（螺栓安装位置对边距），A=42680mm2（通风器迎风面积）； 螺栓：d=M6（公称直径），Ac=20.1mm2（螺栓承载面积）， D0=12mm（螺钉头直径），L=25mm（螺钉长度），n=6个，4.8级；橡胶垫：D1=250mm（外径），D2=200mm（内径），=4mm（厚度）；平垫圈：d1=6.4mm（内径），d2=12mm（外径），h=1.6mm（厚度）；螺母：D3=M6（公称直径），d3=8.7mm（最大接触面直径），m=6.4mm（厚度）。二、通风器所受力分析1、重力W：W=kdMg=1.26.7710=81.24(N)；式中：kd为动荷系数，取1.2；M为通风器质量；g为重力加速度，取10m/s2。2、列车运行空气阻力W1：方法一：按流体力学公式w=0.5v2 =0.51.225(1201033600)2=681(Pa)式中: 为空气密度，取1.225kg/m3，v为流体流速，取列车运行速度120km/h。W1=Aw=4.26810-2681=29(N)方法二：按牵引计算规程公式w =2.23+0.0053v+0.000675v2=2.23+0.0053120+0,000675120120=12.514(N/kN)式中：v为列车运行速度，取120km/h。W1=Mgw=6.771012.51410-3=0.85(N)（舍去）3、风阻力W2W2=Awf=4.26810-2540=23.05(N)式中：wf为风压，按TB1335取540 Pa。4、振动惯性力WZ、WX、WYWZ = Maz=6.77310=203.1(N)WX = Max=6.77310=203.1(N)WY = May=6.77110=67.7(N)式中：az为垂直振动加速度，按TB1335取3g；ax为纵向（列车运行方向）振动冲击加速度，按TB1335取3g；ay为横向振动加速度，按TB1335取1g。三、通风器安装螺栓受力分析1、轴向力F1F1 = (WWZ)/n(W1W2WX) ho/2SWY ho/3D=(81.24203.1)/6(2923.05203.1)75/(197.462)67.775/(3228) =103.27(N)Fv=3230(N)。式中Fv为螺栓的预紧力，查机械设计手册，Fv=3230(N)，相应的拧紧扭矩T=3.9Nm=39（kgfcm）。= F1/ Ac=103.27/20.1=5.14(MPa) =160 MPa。式中为许用拉应力，按TB1335，= 160 MPa。2、剪切力F2F2=(W1W2WX)2WY20.5/n= (2923.05203.1)267.720.5/6=44(N)= F2/Ac=44/20.1=2.2(MPa) =96 MPa。式中为螺栓许用剪切应力，按TB1335，=0.6。四