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我們先做如下假設:
首先板片沒有發生變形,即墊片處于完全約束壓縮狀態;在對橡膠類產品進行力學分析時,認為橡膠各方向力學性能相同,此時可以認為P2=Pb,考慮到墊片頂部的壓力作用區域b要小于板片的寬度B,因此頂部的壓力P1≠P2或Pb。經過以上假設后,對于長度為l的墊片,如下關系成立:
板片計算公式
板片計算公式
式中Rp0.2為板材的條件屈服強度,對于304不銹鋼Rp0.2=205 MPa,δ為板片厚度。當知道墊片的壓縮量時,可計算板片不發生變形時所承受的應力σ,如果計算出的σ值大于板材的條件屈服強度,則如果板片的墊片槽外側沒有支撐時,板片會發生塑性變形。其公式如下:
計算公式
計算公式
現設某一型號的板片,厚度δ=0.5mm,B=11.5mm,b=7.9mm,l2=5mm,由公式2.8可以計算出[P1]≈1.0MPa。但實際的板片,在墊片槽外側是齒形結構,齒形的開放處并沒有對墊片形成約束,再有在計算墊片對板片側面的壓力時,假設板片沒有變形,但我們板片的條件屈服強度是板片發生一定變形量時的值,以上兩點會使計算出的[P1]小于真實值,有條件的朋友可以設計試驗實測計算值與真實值的差距。同時板片變形后,會墊片側面對板片的作用力Fb大大降低,當變形嚴重時,Fb甚至接近0。參照文獻1的數據和根據計算的結果,如果墊片槽外側沒有支撐時,墊片在較小的壓縮率下就可以使板片發生變形,即失去外側支撐后,板片僅靠自身的強度對墊片的約束能力很低。由此可見,板片維持墊片槽形狀主要依靠的是來自墊片槽外側的支撐力,所以板片在墊片槽外側的結構尺寸和加工精度,對板片的承壓能力非常重要。
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