前面,我們曾經分析了法蘭面螺栓的設計要求,詳情請參閱【設計選型專欄】法蘭面螺栓的選用,相信大家對法蘭面螺栓的設計選型,已經有一定的了解。
接下來,我們結合奔馳的法蘭面螺栓标準,分析:法蘭面螺栓設計選型時候應該考慮哪些因素?
綜合兩篇法蘭面螺栓設計選型的标準,相信各位,對法蘭面螺栓的設計選型理解的更加準确,合理。
01
奔馳法蘭面螺栓标準特點
1 法蘭面螺栓有更大的規格
奔馳法蘭面螺栓的标準為MBN 10105,該标準,區别于國家标準或ISO标準的一大特色是螺栓标準規格最大可達M27或M27×2,而國标或ISO标準最大到M20(GB5789)的規格或M16(GB/T 16674.1)。
因此,如果設計需要更大規格的法蘭面螺栓,如商用車和工程機械中,相關尺寸可以參照這個标準設計開發。
2 螺栓螺紋長度更長
一般推薦螺栓在設計開發時候選用更長的螺紋長度,這樣便于螺栓的設計統一,特别對于扭矩轉角法過屈服擰緊,
還有因當前輕量化應用中鋁合金零件的大量使用,為了保證螺紋齧合強度滿足要求,需要足夠的螺紋齧合長度,一般鋁合金應用中螺紋齧合長度都達到了2.5d的齧合長度要求,而國标或ISO标準中螺紋的長度僅僅隻有2.5d,因此,螺栓設計選型中螺紋的長度應該盡可能的長,例如4d以上等。
奔馳标準中,采用更長的螺紋長度,在小約等于M10的螺紋規格中螺栓螺紋長度b約等于8d,而大于M10的螺紋規格中螺栓螺紋長度b都是按照80mm的長度進行設計開發。
這一點與國标和ISO标準也是不一樣,推薦統一按照4d以上的螺栓長度進行設計開發,這樣對于鋁合金連接和過屈服的扭矩轉角法擰緊都能适用,都能滿足要求。
3 法蘭面直徑采用加大系列的螺栓尺寸
正如上篇文章所述,奔馳法蘭面支撐面直徑dwmin與加大系列法蘭面螺栓國标GB/T 5789标準一緻,例如:M10的螺栓法蘭面支撐面直徑dwmin為19.6mm。GB/T 5789标準的法蘭面螺栓支撐面直徑dwmin也是19.6mm。沒有采用小系列的法蘭面螺栓支撐面直徑,
這主要是因為:
與法蘭面螺栓配合使用的法蘭面螺母,例如GB/T 6177.1标準M10螺母的支撐面直徑dwmin 19.6mm與小系列法蘭面螺栓GB/T 16674.1标準的法蘭面螺栓支撐面直徑dwmin 18.7mm不一緻,但與GB5789 标準的加大法蘭面螺栓支撐面直徑dwmin 19.6mm相同,
因此,如果采用螺栓螺母連接設計,采用GB/T 16674.1标準的法蘭面螺栓就會造成螺栓的支撐面直徑和螺母支撐面直徑不一緻的情況,在計算和裝配過程中會造成更大的麻煩。
4 法蘭面對邊尺寸和厚度
奔馳法蘭面對邊尺寸和厚度基本與GB5789标準一緻,但也有些許差異。例如M10的螺栓對邊尺寸奔馳為16mm,而國标為15mm。奔馳M12的法蘭面厚度k為11.5mm,而國标為10.4mm,兩者會有一定差異。
相對來說,我們認為奔馳的标準更加合理,例如國标GB/T 16674.1标準M10的厚度為9.7mm,M12厚度為12.1mm,M14厚度為12.9mm,從這個尺寸變化來看M12和M14規格有變化,但是厚度基本變化很小。
而奔馳的标準相對于螺紋規格變化趨勢是一緻的。因此,認為奔馳的标準更加合理一些。
5 性能等級設計要求
按照奔馳的标準,法蘭面螺栓性能等級為小于等于M8的規格性能等級推薦為8.8級,大于M8的螺紋規格性能等級推薦為10.9級。
這與一般汽車螺栓性能等級設計一緻,一般情況下,小于等于M8的螺栓性能等級都是按照8.8級來設計開發。
02
如何選用法蘭面螺栓?
根據前面分析,結合奔馳法蘭面螺栓的設計要求,同時,參照上篇文章大衆的法蘭面螺栓設計要求,建議在法蘭面設計選用時候按照以下要求進行選型:
1、法蘭面螺栓如果是擰緊到内螺紋孔中可以選用GB/T 16674.1标準的小系列法蘭面螺栓,此時隻要确保螺栓支撐面壓應力滿足要求即可。
2、法蘭面螺栓設計時候優選GB 5789标準的加大法蘭面螺栓,螺栓的支撐面尺寸與标準的法蘭面螺母尺寸一緻,便于計算和裝配螺栓螺母端尺寸的一緻性。
3、按照GB 5789選用法蘭面螺栓時候需要對尺寸公差進行特别考慮,推薦按照更高等級的精度進行要求,否則由于法蘭面的厚度比較薄,容易引起螺栓與套筒打滑的可能性。當然,法蘭面的厚度可以參照奔馳的标準來設計選用。
4、為了便于統一,整車螺栓的規格降低,降低采購成本和開發周期,推薦統一選用GB 5789标準的加大法蘭面螺栓。
5、螺栓的長度按照4d的長度要求進行設計選型,滿足過屈服扭矩轉角法的要求和輕量化設計鋁合金連接中螺紋齧合長度的要求。
6、用加大法蘭面螺栓設計對于輕量化設計中螺栓頭表面的壓潰也有很大的好處。
以上,就是參照奔馳的法蘭面螺栓标準,對開發選型法蘭面螺栓方面的一些分析和思考,各位都是如何選用和開發法蘭面螺栓的呢?
今天的話題,就分享到這裡;更多詳情,請關注GAF螺絲君(GAF-luosijun)
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!