气缸盖螺栓组联接的设计说明书

Hefei University 项项目目设设计计 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 盛钢 学号 1506011009 导师 王学军 2017 年 10 月 10 日 目目录录 第第 1 1 章章气气缸缸盖盖螺螺栓栓组组联联接接的的设设计计 1 1 1 设计题目 1 1 2 设计数据 1 1 3 设计要求 1 1 4 作业目的 1 第第 2 2 章章气气缸缸盖盖螺螺栓栓组组联联接接的的设设计计与与计计算算 3 2 1 螺栓组连接类型的选择 3 2 2 单个螺栓的设计 3 2 3 设计缸体尺寸 4 设设计计小小结结5 参参考考文文献献6 附附件件 图图纸纸 7 1 第第 1 1 章章 气气缸缸盖盖螺螺栓栓组组联联接接的的设设计计 1 1 1 1 设设计计题题目目 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 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 1 1 2 2 设设计计数数据据 表 1设计数据 气缸内径 D mm 工作压力 p MPa 1801 5 1 1 3 3 设设计计要要求求 1 设计说明书一份 主要包括 螺栓布置和螺栓直径计算等 2 绘出螺栓联接结构图 1 1 4 4 作作业业目目的的 1 利用课堂所学的基本知识设计螺栓连接 2 掌握螺栓连接的设计步骤 3 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 机械设计课程设计 2 与装配工艺等方面的问题 4 熟悉有关设计资料 学会查阅手册和运用国家标准 机械设计 II 项目设计 3 第第 2 2 章章 气气缸缸盖盖螺螺栓栓组组连连接接 的的设设计计与与计计算算 2 2 1 1 螺螺栓栓组组连连接接 类类型型的的选选择择 考虑到设计结构是气缸盖的螺栓组 所以气缸的气密性必须得到保证 故螺栓的间距不能太大 此外各螺栓和结合面间的受力要力求均匀 综合考虑 将螺栓组设计成以8 个紧螺栓连接 以气 缸盖圆心为中心对称均匀布置 2 2 2 2 单单个个螺螺栓栓的的设设计计 1 分析螺栓组连接的载荷 已知气缸内径 D 180mm 工作压力 p 1 5MPa 则气缸盖所受轴向载荷 22 180 Q 1 5 38170 35N 44 D p 2 计算单个螺栓承受的工作拉力和总拉力 z 8 所以每个螺栓所受的轴向工作载荷 1 38170 35 F4771 29 8 Q N z 对于有气密性要求的连接 取剩余预紧力 1 F 1 6F 由螺栓的静力平衡条件可得 单个螺栓受到的总拉力 011 F 2 62 6 4771 2912405 35FFFN 3 设计螺栓直径 螺栓的总拉力 0 F 12405 35N 选用 8 8 级螺栓 其 640 s MPa 初步估计螺栓的直径为 6 16mm 故取安全系数 S 5 则螺栓的许用应力 640 128 5 s MPa S 则 0 1 4 1 34 1 3 12405 35 12 67 128 F dmm 查普通螺纹标准 GB T 196 1981 M16 螺栓的 M14 螺栓的 1 13 853dmm 故选用 M16 的螺栓 1 11 835dmm 机械设计 II 项目设计 4 2 2 3 3 设设计计缸缸体体尺尺寸寸 通过查设计手册可得 扳手空间E K 16mm 则 a180 16 420 2284 16 2252 mm bamm 检查结合面的挤压应力 螺栓的许用挤压应力 640 512 1 251 25 s p MPa p F 22 8 8 1 6 4771 29 1 61 4 F MPa A aD 所以 故结合面不会被压坏 p max p 机械设计 II 项目设计 5 设设计计小小结结 通过此次项目设计 我对螺栓组连接设计有了更加深入的认识 在本次项目设计中 我运用了 螺栓组连接的载荷分析 预紧力计算 强度计算 刚度计算等知识 同时还了解了不同结合面采用 的不同的螺栓组连接和布置方式 此外 本次项目设计我还运用了AutoCAD 绘图软件 通过设计手册附带的 机械设计课程设 计辅助系统 我绘制螺栓的工作量 大大减少 不禁使我感叹AutoCAD 软件功能的强大 在绘图 过程中 我也遇到了一些困难 通过网上查阅资料 翻阅机械制图课本 我成功地将这些困难个个 击破 我感到非常有成就感 机械设计 II 项目设计 6 参参考考文文献献 1 王黎钦 陈铁鸣 等 机械设计 M 哈尔滨工业大学出版社 2015