用mDesign计算螺栓的一个实例

1、数字化工程平台 Information - Calculation - Proof Documentation全程服务,MDESIGN,By: 张晓天QQ：19276844 2020年7月6日,About us,co-operation / membership,总览MDESIGN,MDESIGN的应用领域,MDESIGN的应用领域,industry: more than 30.000 Anwender conveyor technology automation plant engineering engineering service provider testi

2、ng institutes,partner:,teaching: universities schools training institutes about 2.000 student licenses p.a.,国内的设计现状： 过度设计-超重，成本高 不足设计-服役能力差，灾难性损失,VDI 2230标准： 德国工程师协会标准 设计螺栓尺寸，强度（结合有限元分析） 防止过早失效或过度设计,MDESIGN Bolt,基于VDI 2230的设计计算 偏心负载 自定义螺栓几何尺寸 空心螺栓 高达五层被连接件的张力计算 对于在较高温度下服役螺栓的设计计算。,MDESIGN Bolt,VDI 22

3、30附录实例1 初始条件 尺寸： Lg=60mm，DSt=25mm L =55mm，DZ=80mm 液压缸内压力 pmax=5.5N/mm2 承压面积A=4536mm 轴向载荷FAmax=24.9kN 活塞每小时300个工作冲程 密封要求：FKRmin=103N 活塞材料：16MnCr5 活塞杆材料：C45 表面粗糙度RZ=16m 连接工具 指示扭矩的扳手,MDESIGN Bolt,标准计算步骤： R0初步确定螺栓公称直径，核算其适用范围 查表A7，初选用ISO4762-M12*60-12.9. R1扭紧系数查表A8， A=1.7 R2最小夹紧力给定1,000N R3工作载荷、弹性柔度 、弹性

4、回复和载荷导出系数 螺栓的弹性柔度S= SK+1 +Gew +GM 被连接件的弹性柔度p R4因压陷产生的预紧力损失量FZ=2415N R5最小装配预紧力FMmin=28116N R6最大装配预紧力FMmax=47797N R7装配应力 改进为DIN EN ISO4762-M12*60-10.9 R8工作应力FSmax，zmax，max， red,B , SF1.0,MDESIGN Bolt,标准计算步骤： R9变应力 a=1.2N/mm2meff=0.9*d=10.8mm R12抵抗滑动的安全限度 R13扭紧力矩 查表A1，MA=108Nm,MDESIGN Bolt,标准计算步骤：,MDES

5、IGN Bolt,标准计算步骤：,MDESIGN Bolt,MDESIGN计算演示： 1草图设计 1.1参数输入,MDESIGN Bolt,MDESIGN计算演示： 1草图设计 1.2强度等级选择 1.3螺栓选择,MDESIGN Bolt,MDESIGN计算演示： 1草图设计 1.4得到初选结果,MDESIGN Bolt,MDESIGN计算演示： 2验证计算 2.1输入工况参数,MDESIGN Bolt,MDESIGN计算演示： 2验证计算 2.2得到结果报告 R e s u l t s: Systematic calculation of high duty bolted joints ac

6、cording to VDI 2230 Hexagon head bolt DIN EN ISO 4014 - M12 x 60 - 12.9 General calculation values Bolt geometry Elastic resiliencies of the joint Working stress Alternating stress Surface pressure Working state Minimum length of engagement Tightening torque,MDESIGN Bolt,两种计算的对比：,MDESIGN Bolt,考虑了空心轴

7、和锥形轴段 临界转速的计算 综合的图形演示结果报告 扩展到50个轴段的计算 可自定义槽口,MDESIGN Shaft,计算过程,计算结果,MDESIGN Shaft,轴承计算,Calculates roller bearing life expectancy according to ISO 281,MDESIGN Shaft,MDESIGN Shaft,齿轮啮合分析，修形优化 充分考虑了齿轮真实的啮合情况，比如轴的弯曲，轴承的油隙，轴系的布置等等。基于有限元理论，准确模拟齿轮间的接触情况，做到精确设计。,MDESIGN LVR/ LVR Planet,主减速装置: 这一对齿轮传动比达到6以上

8、，主轴上受到多个附加载荷，而且载荷非常大，直接影响到轴的变形和齿轮啮合。通过参数输入，建立模型。,MDESIGN LVR/ LVR Planet,啮合计算分析 一般要通过接触应力分布图、传递误差，振动频谱，轴弯曲状态等等来评价齿轮啮合的质量。,MDESIGN LVR/ LVR Planet,修形前的接触分布图，载荷分布系数为1.216。 在进行齿顶修形和齿向修形后，载荷分布系数减小为1.115 齿形方向载荷过渡平稳，齿向方向经过鼓形修齿后，偏载大大减轻。,MDESIGN LVR/ LVR Planet,快捷地，有效地设计和验证多级齿轮和行星齿轮箱。 用户可直观的看到齿轮分布，并可重新计算优化。

9、 在给定优化目标后进行自动计算，例如：质量，体积，惯性等，并很快得到新的解决方案。,MDESIGN Gearbox,MDESIGN Gearbox 建模,1 2 3,4 5,MDESIGN Gearbox,MDESIGN Gearbox 齿形计算,侧面 齿根 磨损,基于ISO 6336:2008 (前: DIN 3990) 几何尺寸基于DIN 3960 齿轮修形基于DIN 3992 / DIN 3993,MDESIGN Gearbox,MDESIGN Gearbox 轴计算,基于DIN 743:2008 保证轴的动、静态载荷安全,MDESIGN Shaft,基于DIN 281 和 ISO/TS

10、 16281 单轴承或联合轴承,MDESIGN Shaft,案例视频一 案例视频二,MDESIGN Gearbox,MS windows like organise configure document choose of language,navigation menue,用户界面,navigation modules,quick find well-known structure,navigation menue,用户界面,navigation modules,input sensitive informative if required,navigation menue,grafic h

11、elps,用户界面,navigation modules,input sensitive informative if required,navigation menue,grafic helps,text helps,用户界面,navigation modules,search sort automatic input,navigation menue,grafic helps,text helps,data bases,用户界面,navigation module,tabular comments warnings grafics,navigation menue,grafic helps

12、,text helps,data bases,results,用户界面,navigation module,configure XML, HTML, RTF PDF/A language support,navigation menue,grafic helps,text helps,data bases,results,documents,用户界面,Safeguarding of company knowledge,Comprehensive range of calculations,valid methods according to VDI, DIN, ISO and literature,easy to use on the basis of user interface,Automatic documentation for producing proofs,optimization with quick alternative calculations and methods,MDESIGN的优势,hotli