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受扭的两摩擦面,摩擦系数已知,如何计算预紧力?

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1#
发表于 2016-8-15 15:27:54 | 只看该作者 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
本帖最后由 zwc73822 于 2016-8-15 15:27 编辑4 L( c( k/ @! @& C* z! Y
' F6 c0 f6 N1 D3 x @. R* Y
如题,附示意图图一张。8 C# d- q- V( t& w

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2#
发表于 2016-8-15 15:45:25 | 只看该作者
哪两个贴合面,哪两个摩擦面,图中有指示箭头吗,受扭与旋转是一回事吗,究竟是受扭还是旋转。
; F/ Z5 {: Y5 B1 Z) |3 j有图跟没图一个样。
3#
楼主 | 发表于 2016-8-15 16:17:27 | 只看该作者
上面图片表达不清,重新弄了一个

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4#
楼主 | 发表于 2016-8-15 16:18:14 | 只看该作者
寂静天花板 发表于 2016-8-15 15:45
; A; v8 C! g1 S# C7 y% P哪两个贴合面,哪两个摩擦面,图中有指示箭头吗,受扭与旋转是一回事吗,究竟是受扭还是旋转。 $ d5 m R8 e% n* ]
有图跟没图 ...

% p* o0 X8 m' o. _& K水平有限,见笑了。2 L+ x! e" v, R2 F& A" F( f
我做了新的草图,在3楼,麻烦帮我看看0 g$ o9 z1 E8 |3 Z" n: Z5 `" y
5#
楼主 | 发表于 2016-8-15 16:19:51 | 只看该作者
zwc73822 发表于 2016-8-15 16:18
+ p. c. P8 d' c( N6 a/ \水平有限,见笑了。
5 u5 w4 p/ u* j! l+ E1 O我做了新的草图,在3楼,麻烦帮我看看

+ p- G4 ]9 g2 d, C图片有误,是P的最小值
+ D9 T) P7 a1 q ]6 ]
6#
发表于 2016-8-15 16:40:11 | 只看该作者
扭矩相等,P x 面积 x 摩擦系数 x 180/2=F X (330-180)。均匀载荷,不知道这样简单处理对不对?
7#
发表于 2016-8-17 11:02:19 | 只看该作者
生意清淡,泡坛子看书,斗胆算一下。。。
/ b( B) G# Y0 y6 {0 a
外力造成该摩擦表面上同时分布有垂直向下的力和力偶,计为N, M
凭啥等效到摩擦面到重心,请看下面分析。
这两种作用,无论是哪个先导致打滑,都是失效,更何况是综合(叠加)作用。
`) g% ~ k- W9 }' I9 _5 e
先分析N 的作用。
这个简单,只要压紧力产生的摩擦大于N 就可以了(图略)。
静摩擦系数为u ,则所需压紧力P1=N/u 3000/u

6 i! f* a# P; |! ?+ a* t: R
然后分析M 的作用。
这个稍微麻烦些,平面上的静摩擦力,所能提供的抗转动力矩最小值有多大?
% [9 e$ q6 I( @! m& |2 m; F. \
是围绕中心,还是围绕边缘某处呢? 设压紧力为P 2 ,压强 σ P2/(100*180)

8 H3 k2 H' `& l0 ^( P; L' V
看来打滑的话,会绕中心旋转。 怎么算的?俺投机取巧了。。。。 http://www.wolframalpha.com

3 R. ]* X+ Z' W# q+ r
这就是为什么上面一开始就把外力等效到摩擦面中心的原因,与直觉无异。
3 s' m9 H1 r D k) ~& Z V
注意,上面的积分数值乘以 σu 后才是力矩,此时应等于外力矩M,变换一下:

4 e3 E0 T2 a, i. O
那么所需的总压紧力不得小于:
2 l6 h6 {2 Y7 l' o# H! [
考虑到摩擦面压紧不是那么均匀,可以给安全系数,越大越安全。
那上面的分析就没啥用了 ,还是打孔穿螺丝更安全。

1 }% O9 v( O' s. l

3 C$ _( |. s0 M9 n* z \
以上纯属臆测,如有谬误,请认真选砖,最好是贵金属的,俺需要。。。

6 q- P* g- `* O# Z P( k

% Y4 F$ K0 c' r7 _8 Q' p
估计老友@ 风浪韵 对此会比较感兴趣。
6 a6 p' V4 G& p

0 z5 `7 \2 }- {. V
相关问题:
摩擦力偶矩的计算,求助
//www.szfco.com/thread-385277-1-1.html
2 \+ ~) p! q7 {* t. D" i
发个力矩题目给大伙侃侃
//www.szfco.com/thread-385089-1-1.html

6 L( o3 o! n* v6 G* i* i* t L$ N8 S* Z/ B6 e
' G" A+ p# @( d2 f1 A

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点评

应该有吧, 俺还不知道呢。。。。。 发表于 2016-8-18 18:02
那个,我是说类似的,其他典型机构。 发表于 2016-8-18 13:03
可以试试搜素关键词: cam controlled planetary gear trains 凸轮 控制 行星轮系 发表于 2016-8-18 12:39
在哪里可以找到这些内容呢,谢谢。 发表于 2016-8-18 10:51
动静大侠,借地方请教个问题,大概几个月以前,刘景亚教授发了个凸轮驱动行星齿轮机构,您直接就给出了机构的名字,想问下,国外对这些具体的机构都有进行详细的分类,命名和研究是吗? 发表于 2016-8-18 10:49
8#
楼主 | 发表于 2016-8-17 16:41:37 | 只看该作者
动静之机 发表于 2016-8-17 11:02 7 ]& G/ w3 w7 e& x5 p2 y0 |
生意清淡,泡坛子看书,斗胆算一下。。。
% m- I+ Q0 @9 s外力造成该摩擦表面上同时分布有垂直向下的力和力偶,计为N, M。 ...

' J* H! w2 D6 q- U$ _. Y" I感谢回答,不到一天时间,居然出现一个这么详细的回答,简直惊喜万分。1 \3 u4 x. B' D2 R% X6 N. Q

1 k+ e' l5 r, ^: Y5 s# I" L$ ~& P, t为什么中心的抗转动力矩最小,看来应该是可以证明的。
5 h' p" t1 o; {但这个wolframalpha实在高大上,不知道该怎么用,应该可以从里面查出证明过程吧,我的英文水平有限,查不出来啊; b4 d& B7 I& f/ f( V2 @/ ]

" k- e& |/ m4 }另外抛开安全系数不说,为什么最终答案是P1+P2呢,而不是P1与P2相比较取最大值。这里是否有深入的含义?假如其他条件理想化,P1=2,P2=1,如果我取P=2.5,会发生什么?机械水太深,感觉两眼一抹黑,如果层主能指点一二,那就太好了。! T* D. b+ t6 \8 i( T

! o" j0 L' f7 X; F1 c% h对于这个力矩题目,我也算了下,有两点一直想不通
! p( b2 F8 Z( G6 F( `! Z8 a1、关于里的合成和分解,为什么按图1这么分解,而不是图2(没办法,我基础确实有点渣)
3 P. _6 y0 p" I% `; V2、圆台侧面积我查出来S=π*(R1+R2)*L,带入结果刚好是S=π*(R1*R1+R2*R2)/sin(15)的两倍。不知道哪个错了?# R% `1 R9 N- K- m# {; X
7 x `3 e( ^7 ^1 h+ }/ G# T
' c8 c/ B! B* G1 _( n! V% [" X2 o

点评

P1+P2的缘由, 是很朴素的,就是两种应力状态的叠加,任意一个屈服,都会导致集体“溃坝”,因为动摩擦一般会更小。这个假设并不完善。。。。。 发表于 2016-8-17 17:25
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楼主 | 发表于 2016-8-17 16:42:58 | 只看该作者
zwc73822 发表于 2016-8-17 16:41
' U2 R: l2 B4 h: g# f, `( h4 [感谢回答,不到一天时间,居然出现一个这么详细的回答,简直惊喜万分。 4 V/ {4 j0 Y4 G* P) Q* U+ y

& H. B- J: z7 y! ?5 }+ |, r为什么中心的抗转动力矩最小, ...
6 s" m9 h9 X" _' U$ I
图在这里& ]7 @5 Y! D! D+ U/ V
5 A, H N \7 o5 Q$ E6 @ e

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点评

力的分解确实是可以任意的,但分解的时候要看运动趋势。锥面并没有沿着斜面直线方向运动的可能, 所以。。。 发表于 2016-8-17 17:39
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楼主 | 发表于 2016-8-17 16:45:33 | 只看该作者
淡然 发表于 2016-8-15 16:40 $ L9 h' @+ b5 t3 S5 t$ k
扭矩相等,P x 面积 x 摩擦系数 x 180/2=F X (330-180)。均匀载荷,不知道这样简单处理对不对?

5 i* ~- q/ P2 C谢谢回答之前没回复,因为我也不知道这样是不是对的,感觉动静之机的答案比较有说服力,你有兴趣也可以看看。
( t: h0 S8 `; N( R4 Z4 `' M8 h- O( M
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