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活套法兰计算表
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活套法兰
- 活套法兰
| 活套法兰计算（用于活节螺栓）JIS3-E-03 附录2 | |||
| 设计条件应不超过以下限制： | 预紧状态下的许用应力: σa(kg/mm2) | 12.9 | |
| g0≤16mm，B/g0≤300，P≤20kgf/cm2，设计温度≤370℃ | 螺栓圆直径: C(mm) | 496 | |
| g0------------筒体壁厚，如图示(mm)。 | 螺栓公称直径： DN | M16 | |
| B-------------法兰内径，如图示(mm)。 | 螺纹根径或最小直径： d(mm) | 13.835 | |
| P-------------设计压力（kgf/cm2)。 | 螺栓数量： n | 8 | |
| 法兰设计条件： | 螺栓载荷： | ||
| 法兰材料： |
SUSF304
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在操作条件下： | |
| 设计条件下的许用应力 σfb(kg/mm2) | 13.7 | H=πG2*P/400= | 9326.9775 |
| 预紧条件下的许用应力 σfa(kg/mm2) | 13.1 | HP=2*π*b*G*m*P/100= | 0 |
| 设计压力 P(kg/cm2) | 6 | H+HP= | 9326.9775 |
| 设计温度 t(℃) | 60 | Wm1=max(H+HP,Wm11)= | 9326.9775 |
| 公称直径 DN(mm) | 400 | 在预紧条件下： | |
| 法兰外径 A(mm) | 500 | π*b*G*y= | 0 |
| 法兰内径 B(mm) | 408 | Wm2=max(π*b*G*y,Wm21)= | 0 |
| 筒体壁厚 g0(mm) | 4 | 所需要的螺栓总截面面积 : | |
| 系数 K=A/B= | 1.22549 | Am1=Wm1/σb= | 755.22085 |
| 系数 Y=1/(K-1)* | Am2=Wm2/σa= | 0 | |
| {0.66845+5.71690*[K2logK/(K2-1)]}= | 9.664948 | Am=max(Am1,Am2)= | 755.22085 |
 |
实际使用螺栓的总截面积Ab=π*d2*n/4=>Am | 1202.0374 | |
| 预紧时的螺栓载荷: Wg=(Am+Ab)*σa/2= | 12624.316 | ||
| 法兰力矩计算: | |||
| 操作状态下的法兰载荷: | |||
| HD=πB2*P/400 | 7840.4544 | ||
| HG=Wm1-H | 0 | ||
| HT=H-HD | 1486.5231 | ||
| 力臂: | |||
| hD=(C-B)/2= | 44 | ||
| hG=(C-G)/2= | 25.5 | ||
| hT=(hD+hG)/2= | 34.75 | ||
| 操作状态下的力矩: | |||
| MD=HD*hD= | 344979.99 | ||
| MG=HG*hG= | 0 | ||
| 螺栓载荷: | MT=HT*hT= | 51656.678 | |
| 使用状态下的螺栓载荷 Wm11(kgf) | 0 | 操作状态下的总力矩: | |
| 预紧状态下的螺栓载荷 Wm21(kgf) | 0 | MO=MD+MG+MT= | 396636.67 |
| 垫片: | 预紧状态下的总力矩: | ||
| 垫片材料: | 氟橡胶 | Mg=Wg(C-G)/2 | 321920.05 |
| 密封面形式： | 1a | 法兰厚度计算: | |
| 密封面分类： | B | 操作状态下: | |
| 垫片接触宽度: N(mm) | 0 |  |
26.188211 |
| 垫片接触宽度: ω(mm) | 0 | ||
| 垫片厚度： T(mm) | 0 | 预紧状态下: | |
| 垫片基本密封宽度： b0(mm) | 0 |  |
24.127262 |
| 垫片有效密封宽度： b(mm) | 0 | ||
| 垫片压紧力作用中心圆直径 G(mm) | 445 | 计算厚度： | |
| 垫片系数 m | 0 | t=max(t1,t2)= | 26.188211 |
| 垫片比压力 y(kg/cm2) | 0 | 考虑O型圈槽深度并加1~3取整后得出 | |
| 螺栓设计条件: | 1Cr18Ni9Ti | 实际名义厚度: | |
| 设计温度下的许用应力σb(kg/mm2) | 12.35 | to= | 30 |
| 活套法兰计算（用于活节螺栓）JIS3-E-03 附录2 | |||
| 耳座焊接强度校核计算(应用于不进行热处理的场合)： | 活节螺栓强度校核: | ||
| 角焊缝焊接时的应力系数X1= | 0.46 | 活节螺栓材质: | 0Cr18Ni9 |
| 对接焊缝焊接时的应力系数X2= | 0.56 | 活节螺栓许用应力σb(kgf/mm2) | 12.35 |
| 母材常温许用应力[σ] | 13.1 | 活节螺栓头部尺寸: D0(mm) | 38 |
| 单个螺栓所承受的载荷 W1=Wg/n | 1578.039 | d1(mm) | 20 |
| 下耳板长度 h1(mm) | 45 | b(mm) | 20 |
| 耳板厚度 S(mm) | 10 | 活节螺栓受力截面积Ai=(D0-d1)*b= | 360 |
| 角焊缝宽度 b1(mm) | 6 | 活节螺栓截面应力σi=W1/Ai= | 4.3834429 |
| 对接焊缝宽度 b2(mm) | 2 | 校核结果 σi<σb | 合格 |
| 角焊缝截面面积 A1=2*2*b1*h1 | 1080 | ||
| 角焊缝截面面积 A2=2*2*b2*h1 | 360 |  |
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| 耳座焊接部分强度Wna=(X1*A1+X2*A2)*[σ]= | 9149.04 | ||
| 校核结果 W1<Wna | 合格 | ||
| 剪切力校核: | |||
| 螺栓中心距焊缝长度 L(mm) | 23 | ||
| 下耳板根部的弯矩 Mx=W1*L | 36294.91 | ||
| 焊缝截面的总惯性矩 Zx=2(b1+b2)h12/6 | 5400 | ||
| 焊缝截面处的弯曲应力σx=Mx/Zx= | 6.721279 | ||
| 耳座焊缝许用剪应力[τ]=0.8[σ]= | 10.48 | ||
| 弯曲应力校核 σx<[τ] | 合格 | ||
| 耳板受力部分长度h(mm) | 12.5 | ||
| 剪切受力面积 A0=2*S*h | 250 | ||
| 耳座剪切应力τc=W1/A0= | 6.312158 | ||
| 耳座焊缝剪切校核 τc<[τ] | 合格 | ||
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销轴强度校核: | ||
| 销轴直径 Dp(mm) | 19 | ||
| 销轴截面面积 Ap=π*Dp2/4= | 283.5294 | ||
| 销轴剪应力τp=0.5*W1/Ap= | 2.7828498 | ||
| 销轴许用拉应力 σe(kgf/mm2) | 12.35 | ||
| 销轴许用剪应力 τe=0.8σe= | 9.88 | ||
| 校核销轴剪应力 τp<τe | 合格 | ||
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