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摩擦力与接触面积的关系

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1^#

发表于 2024-7-4 19:02:20 | 只看该作者 |只看大图回帖奖励

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感觉已经迷茫了，最近遇到一个问题，就是想验证一下在腰型孔螺栓连接时，标准平垫圈和大垫圈哪个紧固性能更好。情况如下图：

试验条件是：通过扭力扳手将两种情况下螺栓的预紧力调成一致，然后用拉力机测试紧固失效开始滑动时的拉力值。
最后的结果是：标准型平垫圈（材质为A4）在1.33kN时开始滑动；大垫圈（材质为A4）在2.02kN时开始滑动。
我现在大脑糊涂的是，以前学过摩擦力只跟正压力和摩擦系数有关，现在同样的材料摩擦系数应该一样，那么剩下的变量就是正压力不同，扭矩一样的情况下，两种垫圈会影响正压力吗？

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2^#

楼主| 发表于 2024-7-4 19:05:27 | 只看该作者

补两张紧固连接图片

标准型平垫圈.jpg (28.12 KB, 下载次数: 27)

标准型平垫圈.jpg

大垫圈.jpg (28.16 KB, 下载次数: 31)

大垫圈.jpg

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3^#

发表于 2024-7-4 19:22:54 | 只看该作者

标准理论是这样的。
你的数据大概率也是准确的。
但是实践是有很大的区别的。当初的理论并没有考虑这种情况。

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4^#

发表于 2024-7-4 19:25:01 | 只看该作者

这也是学院派经常出笑话的原因。因为很多理论的边界条件并没有限定很严格。或者说，那个理论只是在很理想很单纯的状况下得出的结论。

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5^#

发表于 2024-7-4 19:38:15 | 只看该作者

看书头发掉，难搞。物理不扎实

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6^#

楼主| 发表于 2024-7-4 19:40:33 | 只看该作者

ytzhanggj007 发表于 2024-7-4 19:25
这也是学院派经常出笑话的原因。因为很多理论的边界条件并没有限定很严格。或者说，那个理论只是在很理想很 ...

这两天网上也在找资料，有一个解释说是：摩擦系数跟接触面粗糙度以及材料特性有关，然后这个粗糙度从微观来说就是两个物体表面凹凸部分交叉扣合在一起，在正压力一定的情况下，面积大扣合的深度就小了，面积减小扣合的深度就会加大，然后这个总体的会保持不变

我现在就是没法确认，相同扭矩下，两种情况正压力会不同吗？

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是的，标准定义的垫圈大小是有一定依据的。垫圈大到一定程度，在某个范围之外就不会形变，也就是没有压力。发表于 2024-7-4 20:12

换句话说，这种开长孔的场合，一定用大垫圈，保证接触面积等于圆孔时普通垫圈的接触面积发表于 2024-7-4 19:50

比如对于M10螺栓的垫圈，为什么是外径20，不是12？不是14？如果一样，那就14算了。不知道你接触压力容器没有，有个开孔补强的概念，当补强到了一定程度，再补强就没效果了，但在此之前，面积越大越好的发表于 2024-7-4 19:49

按照我的经验，我认为这种说法是绝对错误的，是完全想当然的说法，恐怕连你的实践经验都没有。发表于 2024-7-4 19:44

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7^#

楼主| 发表于 2024-7-4 19:44:35 | 只看该作者

m2006410 发表于 2024-7-4 19:38
看书头发掉，难搞。物理不扎实

怎么说？

点评

垫圈大设计到了力臂吧，摩擦力距离远了，通过力臂就相当于变大了。发表于 2024-7-4 19:54

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发表于 2024-7-4 20:07:43 | 只看该作者

拍个实际的照片看看，包括变形，压痕

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楼主| 发表于 2024-7-4 20:21:23 | 只看该作者

702736 发表于 2024-7-4 20:07
拍个实际的照片看看，包括变形，压痕

我刚才又想到是不是因为被固定的工件表面做了油漆，是软性的，跟这个是不是也有关系。

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10^#

发表于 2024-7-4 20:40:48 | 只看该作者

//www.szfco.com/thread-1072322-1-1.html

点评

这里全讲了发表于 2024-7-4 20:41

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