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标题: 一种结构的改进（觅高手，共讨论） [打印本页]

作者: zhang99999 时间: 2010-6-10 14:52
标题: 一种结构的改进（觅高手，共讨论）
一结构如图所示，其材料时1CR18NI9TI ，缸体内有脉冲压力：峰值为31.5MPA，75hz,希望它的寿命达到60000次，但实际测量只有35000次，需要改变其结构大家给点建议！共同讨论一下
另外结构中焊缝的深度为1毫米，螺纹是梯形螺纹，M16x1.5 旋合长度： 3.5-4圈。
采用氩弧焊
该结构中，希望是螺纹受力，焊缝只是起密封油液的作用（缸体内位油液），由于场合特殊不能用其他密封方式就用焊缝了。
希望大家从焊缝形式，连接的结构提建议，改进该装置，使寿命提高！
谢谢大家在线讨论
结构图

作者: chenhaibing111 时间: 2010-6-10 16:44
当破坏时（或到寿命时）是哪里损坏的呢？破坏形式是怎样的？

作者: yaa0ydd 时间: 2010-6-11 11:27
楼主，首先寿命只有35000次，坏是在哪里？这是关键！哪里薄弱就在哪里增加强度。
其次，既然端面已经焊死，M16的螺纹就应该没有防松的作用，只是起到做连接的作用。如果没有，为什么不用M16的粗牙。

作者: dianjing 时间: 2010-6-11 14:53
不好意思没有表述清楚破坏形式：焊缝处出现裂纹，导致漏油可能是冲击导致的疲劳裂纹不知道有没有更好的结构谢谢大家

作者: home1210 时间: 2010-6-12 04:31
不好意思没有表述清楚破坏形式：焊缝处出现裂纹，导致漏油可能是冲击导致的疲劳裂纹不知道有没有更好的结构谢谢大家

作者: ningni 时间: 2010-6-12 08:40
您提的建议没错，我也这样想的。这个不是我设计的，现在就想改进一下。端部如果焊死，确实不能放松。他们的初衷是想让螺纹承受轴向脉冲力，焊缝只起到密封油液的作用。另外，螺纹式梯形螺纹！用粗牙有什么好处吗该如何改进

作者: king1011 时间: 2010-6-12 09:53
如果是焊接区域疲劳的话，那就要减小这个区域的应力分布，就是说让螺纹部分承载更多的力，就像楼上某人说的换螺纹牙型，一般的粗牙螺纹就行，毕竟梯形螺纹多用于传动，这个又没必要具有这个功能，而且普通螺纹自锁性能好；其次就是考虑一下焊接的方式，对焊接不懂，就不好说了。

作者: xiqaojixie 时间: 2010-6-12 16:00
建议用金属密封垫（比如紫铜）密封，不要用焊接，同时加长螺纹（保证强度）。

作者: sanfengde 时间: 2010-6-12 19:25
楼主这个零件就是一个堵塞吧？建议改用锥管螺纹，液压系统管路中用的很多的。

作者: yunlong 时间: 2010-6-12 19:26
不要用焊接，用高压密封圈，

作者: shybn2000 时间: 2010-6-12 22:50
1、脉冲压力：峰值为31.5MPA，75hz是哪里来的，泵么？
2、寿命实际只有35000次是多少个样件的结果？一个么？
3、焊接后焊缝是否探伤，还是焊完就ok
4、螺纹焊接只有这么一种三角形式么，几何尺寸是否允许开槽加大？
5、能肯定目前的焊接形式一定不合理么？
其实在31.5MPA系统中，都是用锥管螺纹。只有压力表是公制细牙螺纹而不是粗牙，如果想堵上，不妨来个铸铜的而不是你这奥氏体不锈钢的。

作者: xiangsuntech 时间: 2010-6-13 06:30
1、脉冲压力：峰值为31.5MPA，75hz是哪里来的，泵么？  是泵的相关参数。三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江, v& I+ ?9 q% {7 ^( ?( B' k; P$ s
2、寿命实际只有35000次是多少个样件的结果？一个么？是几个的测试结果，虽然不多，但是有些能达到要求。不过失效的概率太大(当然，由于样本太少这样计算时不合适的)三维,cad,机械,技术,汽车, catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江* r! ?5 [' O: {- p: j2 y
3、焊接后焊缝是否探伤，还是喊完就ok       由于条件限制没哟探伤，探伤也不是说说那么简单，可能好坏跟师傅水平关系很大SW机械工程师论坛技术论坛9 t* P  I, @/ ]) [$ P8 p
4、螺纹焊接只有这么一种三角形式么，几何尺寸是否允许开槽加大？  允许开槽加大，不知道你为何问这个
- A  A% f4 L( W( {5、能肯定目前的鸣放形式一定不合理么？  不理解

作者: hongzhangy 时间: 2010-6-13 09:47
谢谢你有相关的资料没？

作者: zyd023 时间: 2010-6-13 16:49
我的理解是这样
一般螺纹承受载荷的部位都在头3~5牙。也就是说楼主设计的这个螺纹从第一圈到最后一圈都在受力，而且是比较大的力（总载荷的85%），所以最后一圈牙肯定会在这个力的作用下变形（或多或少）。在交变力作用下，焊缝就会在不断地变形中开裂。
要想最后一圈不受力或不变形，那就要增加螺纹牙数。办法有两个：
1 增长螺纹，牙数改为8牙或更多。
2 如螺纹不能增长，换用细牙螺纹（但要考虑能撑得住载荷）。毕竟细牙螺纹好处多：可以密封，可以防脱，还有更多的牙数。
同时要增加管壁的厚度，现在的太薄，没有刚度。

作者: nick7144 时间: 2010-6-13 17:13
关于密封的东西，感觉还是多少采用一点柔性的物质来堵漏。如管螺纹必得用生胶带，活塞必得用活塞环。
你这个结构，如果不是油温特高，以至于会融化塑胶物质，建议考虑用高压密封圈达到目的。因为你的这个要求需要不定期受到脉冲力的冲击，管壁太薄，令焊缝的作用力很有限，耐不了几下冲击。而且焊接时很难做到只让螺纹受力而焊缝幸免。

作者: martin1980 时间: 2010-6-13 19:08
焊缝是很难堵住那么大压力的油的，道不好的话会有气孔，连没有压力的水都漏。还是得加密封圈，螺牙用普通牙就好了，牙的精度用6g,6H的，梯形牙是传动结构上面用的

作者: wjj518081 时间: 2010-6-13 21:01
加图片，，，，，

作者: annyicecream 时间: 2010-6-14 00:34
其实就是个丝堵、不能焊死，还得打开检查用的。弄个黄铜的堵上，打个止退孔就得了。320公斤，没问题。

作者: maomaoshu 时间: 2010-6-14 01:12
没搞明白为啥要设计螺纹?既然焊接了,就由焊缝来承力和密封吧.还有,搞这个孔是否有必要?看不出这零件在整体中起到什么作用.存在未必合理.建议直接取消该零件.
   60000/75=800秒,大约13分钟左右的寿命?这样算对否?
   如果必须这样做,那就要考虑下焊接的应力,可能焊接后已经使螺纹松动了,建议楼主做一个强力夹具,然后施焊.
   焊接的密封效果或许还不如楼上朋友说的,添加填料呢.担心污染的话可选同样材质的金属垫圈.

作者: cl0007 时间: 2010-6-14 05:47
这个是别人给的示意图，这些错误我知道而且里面有结构没有画出来关键是原理性的东西，并不是让改图的错误的谢谢

作者: aibaobao 时间: 2010-6-14 09:33
还有一个办法，应该可以的！

作者: cft2000 时间: 2010-6-14 21:47
焊缝最好受拉，而不是受剪，干脆去掉螺纹，焊缝改在外圆上，用U形坡口，当作液压缸的缸底算了!

作者: cheng63533 时间: 2010-6-15 20:46
交变载荷作用于焊缝时对焊接是有较高的要求的，焊前需要清洗，选用合适的焊条及焊接参数，焊后去应力。当然楼主的朋友的原始想法本身就有问题，梯形螺纹是做不到无缝连接的，那么交变载荷务必传到焊接上去。用锥管螺纹密封较好。

作者: sanlyia 时间: 2010-6-16 00:09
谢谢大家提了不少好建议我会后续把更详细的图贴出来

作者: xl23123 时间: 2010-6-16 07:55
我决定尝试用螺纹压紧紫铜垫片，端面做凸凹配合压紧，利用紫铜的变形密封！请问这个凹凸配合怎么讲

作者: ffezzu 时间: 2010-6-16 17:43
液压系统中紫铜板的变形密封160KG就不可取了。我用过，不行。

作者: vickyfang 时间: 2010-6-17 01:44
怀疑所有压力都作用到焊缝上了，螺纹没受到压力，如果非得用焊接密封，可否考虑在外套上加个端盖焊接，和内部分开

作者: gongyongke 时间: 2010-6-17 04:05
1.（19－16.3）/2＝1.35 还要搞焊缝，还要保证不被疲劳破坏。这不是出难题吗？
2.希望螺纹受力，但事实说明只有焊缝在受力。（因为螺纹有间隙）
3.将壁厚加厚；将焊缝加长。

作者: nishizhen 时间: 2010-6-17 09:19
论坛高手挺多的，其实这个问题很简单，只要不要用焊接密封即可，密封圈、密封垫均用，轴向径向密封也均可.本人建议用径向O形圈密封

作者: youdai36 时间: 2010-6-18 08:52
将前端挖坑，变成薄壁结构
承受油压时，油压将薄壁撑开，压在螺纹上，让螺纹来承受部分载荷
薄壁件弹性好，利于吸收冲击

作者: hfwj001 时间: 2010-6-18 23:55
既然要焊死，做成整体不行吗？

作者: wadbb11 时间: 2010-6-19 07:10
裂纹处即应力集中区。采用焊接加螺接，更容易在焊缝处的螺纹上产生更大的应力集中。建议：采用细牙螺纹（可考虑液压系统连接方式），放弃焊接。

作者: sherry_liuyue 时间: 2010-6-19 12:07
如果是焊接了肯定是焊缝先受力！！！！
有一种简单的办法，你可以试试，在螺纹处涂乐泰胶！！！

作者: vicieux 时间: 2010-6-19 20:45
不好意思没有表述清楚破坏形式

作者: 254967979 时间: 2010-6-19 21:08
“凹凸”应该是指类似于带榫槽面（可以看到法兰面上开有几道圆环槽）的法兰，主要是为了更好的密封。
紫铜垫密封挺好，但焊缝仍然会裂开，没有关系嘛？
提供一种思路，可以在你安装紫铜垫的地方加装一个弹性膜片，作用是承受冲击，当然膜片后面要留出一定空间。

作者: hrseya 时间: 2010-6-19 23:53
螺纹与光孔合成一个螺纹孔，加长螺纹的长度，

作者: dyli1001 时间: 2010-6-20 00:10
第一个你开的焊接坡口太小,1mm的焊缝高度无法满足你那么大的冲击,要么改变焊接坡口形式,增加焊缝深度.

作者: yjh153328598 时间: 2010-6-20 03:56
以前我做个电磁阀的结构,压力和脉冲和你差不多,堵头是直接铆接进去的,然后加一道环形焊,焊接深度3 mm 左右,也没有出形这种问题,也是不锈钢材料304材料

作者: xu71523 时间: 2010-6-20 06:12
楼主自己也提到了该结构设计主要是用螺纹而不是右端的焊接来承受轴向脉冲力。而楼主所谓寿命问题，并非螺纹联接寿命问题，而是相关联接结构的密封问题。也就是说，原设计采用焊接方式解决相关密封要求工艺结构是不适当的。所以，应在此方面着力进行修改。
为此，对结构设计方案进行的修改，应将丝堵的轴向受力与其径向密封这两个不同的工艺要求，从结构设计上，分开来处理。
具体建议：在丝堵左端无螺纹段，增设O型圈或其他更适合的唇形密封圈，以专门应对丝堵的径向密封问题。

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