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螺钉轴向力计算方法-Screw axial force calculation---讨论

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1#
发表于 2008-11-2 13:28:16 | 只看该作者 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
在对一些依靠螺钉紧固的零件进行变形等静力学仿真计算时,
! U% y2 i/ G. H5 E必须先根据螺钉安装扭距,计算螺钉紧固后施加在零件表面上的轴向压力.2 n2 C$ W3 j2 q9 F8 V& f' Q; K
将这个轴向力做为零件仿真计算的一个关键边界条件,提供给仿真同事.& c* z$ D e, W, Z: k9 _" ^
问题是不同的计算方法和公式,计算结果有最大达300%的差别:
" Z; w6 `" H \; @; O- J3 P" l如M2*0.4 螺钉,紧固力矩2.5in-lb,一方法(机械设计手册理论公式)400N,Eng-tips上另一公式近1200N.
8 N$ Q0 @( M$ i+ I, A* \方法三(机械设计手册,力矩系数K取0.15-0.20),700N-900N.' j! X" B0 D3 C8 ]; G( a
很难抉择那种方法是最合适的.4 d; g4 {' W8 B+ H* D; I7 g, `/ N

1 t6 k8 C! x7 Q7 R5 R有朋友遇见过类似问题么?
2 t+ P% U" E5 ?, f% {0 M有兴趣的话改天我将详细求解过程附上
8 W9 Z% E% v) Y+ Y/ A' @. I: ?- `
BR.
2#
发表于 2008-11-4 10:20:58 | 只看该作者
这种计算方法是否在太空中非常有实用价值
3#
楼主 | 发表于 2008-11-4 12:55:12 | 只看该作者
原帖由 hanchaohui于 2008-11-4 10:20 发表 # O5 E- O8 _2 k( D% ]5 x6 Z
这种计算方法是否在太空中非常有实用价值
F2 e. M7 [/ i
没接触搞航天的工程师,不是很清楚
4#
楼主 | 发表于 2008-11-4 23:17:42 | 只看该作者
和一个20多年经验的老工程师沟通后,他认为T=KFd,K=0.15-0.20的经验计算公式(机械设计手册螺母紧固力矩计算公式)是可以接受的.
, o2 l0 d# G8 |% u1 E6 f即1楼方法三.
5#
发表于 2008-11-4 23:30:00 | 只看该作者
楼主,几个问题探讨一下:4 ]' o0 A0 Y1 H6 d( ~
1.理论计算的轴向力可信吗?(如果你对轴向力有特别的要求,做台架试验应是最可靠的)
- |2 T4 ?# G2 |2 k* @3 n2.仿真计算的变形结果可靠吗?如果有了仿真的结果,楼主准备怎么用?( A/ ?. U. p% S! L s4 b
1 N7 f$ I" C. |- F! ?
楼主的东西应该对变形有严格的控制。
6#
发表于 2008-11-4 23:40:20 | 只看该作者
1 `3 _' V, f# g' p% Y9 S; t
; m; x7 F E D* H8 J. J
[本帖最后由 机械神话 于 2008-11-5 13:55 编辑]

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7#
楼主 | 发表于 2008-11-6 00:11:20 | 只看该作者
原帖由 机械神话于 2008-11-4 23:30 发表 # T6 J$ Y% d& ?6 |5 v' |2 a
楼主,几个问题探讨一下: - w7 @; Q* K+ a, p6 c3 e
1.理论计算的轴向力可信吗?(如果你对轴向力有特别的要求,做台架试验应是最可靠的) / K! l0 \/ @; }( P0 ~! B
2.仿真计算的变形结果可靠吗?如果有了仿真的结果,楼主准备怎么用?
1 ?" Z' S8 C* x: m( S 6 r5 Z# u% F5 Q3 ]! J& ]' W, k
楼主的东西应该对变形有严 ...
8 Q& }5 [ k$ r" c+ J# R

+ t0 f3 {- k: `( _- A1.理论计算时涉及的变量太多,参数值选择范围很大(很多也是经验值,如摩擦系数),导致计算结果精确度不是很理想. 因为本人涉及产品中使用的螺钉很小 (M2*0.4), 恐怕很难用台架试验方法验证. 在建筑行业,需要控制高强度螺栓的预紧力时,好象是通过检测螺栓的伸长率来控制轴向力的.$ ]# G1 I. ?. h' V
2.目前来看,对仿真计算的结果认可度还是比较高的,不然工作无法开展,复杂结构的变形,应力,模态等手工很难计算. 目前是设计提出分析对象,仿真结果指导设计,对结构进行优化,测试对设计,仿真结果进行验证. 试验结果异常时仿真组进行失效分析,或者公差敏感度分析.
/ b5 f5 m3 U ~+ e' A) _) P. c, D3 A设计,仿真,测试密不可分.
8#
楼主 | 发表于 2008-11-6 00:18:06 | 只看该作者
原帖由 机械神话于 2008-11-4 23:40 发表 ! P+ k& @4 ~# ]( z# x
97050
4 D1 B, S, Q! Q5 w" W0 d; A

! D- h4 v, f; n, W* khttp://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=146075&page=4% C4 o8 ^' G1 i7 V5 X& O& X9 Y

! f5 p0 ?; l; b* i6 l楼主的"机械设计手册T=KFd的使用范围为“M10‐M64 普通粗牙螺纹”,楼主要使用这个公式,K
I* `/ D* i" Y/ `1 u% T值需另行计算,从上面的计算可知,对于M2×0.4 的螺纹,名义上K 值约为0.46。"是在哪儿找到的?
& _7 s% R _8 t8 w我没有在设计手册找到这段话,十分感谢!
9#
发表于 2008-11-6 10:26:03 | 只看该作者

回复 8# easylife 的帖子

这句话我在两个地方看到:1.徐灏的机械设计手册2.西工大机械设计手册第七版。
3 i, K8 ]# X: c/ L/ ]+ w“名义上K 值约为0.46”,这个数值是根据理论计算反算的。
10#
发表于 2008-11-6 10:27:31 | 只看该作者
原帖由 easylife于 2008-11-6 00:11 发表 . E( l f! k1 J1 C9 [& X( m4 i

' F4 L; v+ _$ d+ j: i2 a" q3 x+ J 4 f/ Y0 A2 q* b3 E
在建筑行业,需要控制高强度螺栓的预紧力时,好象是通过检测螺栓的伸长率来控制轴向力的.

. o# Y# {1 e" A' q' O1 V+ r& V6 @' F+ A9 D0 w! U
机械上也有这种方法。
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