螺钉预紧力对螺钉的剪切应力影响极大
静应力分析:
Static structural
螺钉断裂位置在桨座和电机之间的连接上断裂。
简化模型,只有桨座和电机转轴;
材质:structural steel
设置好网格和连接。标准M4螺钉许用剪切应力96Mpa。
①转子加4.5N.M扭力,桨座固定。得4个螺钉最大剪切应力9.6MPa。
②转子加4.5N.M扭力,桨座固定,4个螺钉钉帽加100N向上的力,得4个螺钉最大剪切应力9.9MPa。
③转子加4.5N.M扭力,桨座固定,4个螺钉钉帽加100N向上的力,四个螺钉分别加载6000N的预紧力(M4螺丝预紧力6453N,预紧扭矩5.15Nm),得4个螺钉最大剪切应力310MPa。
④转子加4.5N.M扭力,桨座固定,4个螺钉钉帽加100N向上的力,四个螺钉分别加载3000N的预紧力(M4螺丝预紧力3226N,预紧扭矩2.6Nm),得4个螺钉最大剪切应力156MPa。
⑤转子加4.5N.M扭力,桨座固定,4个螺钉钉帽加100N向上的力,四个螺钉分别加载1000N的预紧力(M4螺丝预紧力1225N,预紧扭矩1Nm),得4个螺钉最大剪切应力53MPa。
⑥转子加9.9N.M扭力,桨座固定,4个螺钉钉帽加240N向上的力,四个螺钉分别加载1000N的预紧力(M4螺丝预紧力1225N,预紧扭矩1Nm),得4个螺钉最大剪切应力55MPa。
综上述单一变量静应力分析,
螺钉预紧扭矩1Nm螺丝预紧力1KN的情况下,油门量从55%到100%的参数变化中,螺钉的最大剪切应力由53MPa上升为55MPa。
油门量保持在55%的状态时,螺丝的预紧扭矩改变后(M4螺丝预紧力1225N,预紧扭矩1Nm;M4螺丝预紧力3226N,预紧扭矩2.6Nm;M4螺丝预紧力6453N,预紧扭矩5.15Nm)螺钉的最大剪切应力分别为53MPa、156MPa、310MPa。
螺钉的预紧力对螺钉内的最大剪切应力有极大影响。