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

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11#
楼主 | 发表于 2008-11-6 19:36:54 | 只看该作者
原帖由 机械神话于 2008-11-6 10:26 发表 ; u- m* N& o+ V* B8 @; P
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。
8 }8 c5 I& q* g" j E“名义上K 值约为0.46”,这个数值是根据理论计算反算的。
# @5 o! F+ A' o, \; U
) H1 x. a2 Z. h
在西工大机械设计手册第七版67页找到了这段话,如下图。4 D6 M1 l4 ]6 G: m. \/ G0 b- H
. H2 ^# {- t+ w5 K2 |& b" D
斑竹认为理论计算方法的意义大么?
0 Y9 e% V3 w1 }" V7 M/ k: j我的意思是计算时涉及变量很多,其中摩擦系数的合理选取很难,基本上也是选择的经验系数,难以保证结果准确性。
- U* {- ^# G8 ]; Y" f/ L" M3 M2 f+ ?1 D2 G! X
[本帖最后由 easylife 于 2008-11-6 19:38 编辑]

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12#
发表于 2008-11-6 19:49:59 | 只看该作者

回复 11# easylife 的帖子

我不说过这句话了吗?
6 W9 ^0 H$ E7 {2 e; ~5 b# ^“1.理论计算的轴向力可信吗?”
13#
楼主 | 发表于 2008-11-6 19:57:52 | 只看该作者
原帖由 机械神话于 2008-11-6 19:49 发表 7 k, @, i ?9 _1 @
我不说过这句话了吗? ! y, x O/ b4 m" r! s u4 V0 S+ e
“1.理论计算的轴向力可信吗?”
& f) J) O! b0 o) n9 @$ t
hehe,4 o, i0 F. z8 S* M8 |% p2 q5 \! T$ ~
在一些关键计算过程中,我对摩擦系数的选取一直心存怀疑。于是老板叫我设计一套测量摩擦力的装置,发现要在实测中尽量模拟工作环境也不是那么容易的事情,焦头烂额中...
% K! c$ d7 w! x1 L2 M& `3 C斑竹作过类似测量摩擦力的工作或实验么?' |. u/ u; E2 [+ _$ T" l
, m/ a& U8 A% x; { e" l& B
顺带把3种计算轴向力得方法贴上.

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14#
发表于 2008-11-6 20:00:14 | 只看该作者
理论计算和仿真在初次设计时,几乎是无用的,只能凭借类似的经验加大安全系数,往往有了实验数据,再去验证有限元分析与实际的逼近程度,以后有什么改动,类似的有限元分析才有可靠的边界条件。/ g7 N" H8 W. |# w8 E6 d5 U" j

% W8 T1 x9 t& y9 m4 ]% s楼主,您的观点呢?" o5 H) E0 a, z5 ?

0 f" e) C* ^ w9 k7 {回到楼主的话题,你的“详细求解过程”是如何的?谈谈你实际是怎么做的吧?
15#
楼主 | 发表于 2008-11-6 20:12:59 | 只看该作者
原帖由 机械神话于 2008-11-6 20:00 发表 : g6 w8 x8 P- K$ y
理论计算和仿真在初次设计时,几乎是无用的,只能凭借类似的经验加大安全系数,往往有了实验数据,再去验证有限元分析与实际的逼近程度,以后有什么改动,类似的有限元分析才有可靠的边界条件。 / e- _7 K8 |3 b e$ g' |. T

! c# L* q* Z$ N/ s- E8 Z楼主,您的观点呢 ...
6 @+ Z% I9 X0 e) F R' Z

: L- T$ T) g \我实践经验不多,谈点自己的认识吧。
8 @: p* e8 m& a6 y, G+ {设计若有以往产品作参考,参考以往设计和经验最重要,也最容易成功, 而仿真不过是锦上添花,或者是为了应付而仿真。以前所在的国企就是这样的。
& o% f5 o3 |8 ?6 T% X; x而对于一些新结构,或者手工计算和经验无法解决的工程问题,仿真将成为至关重要的设计工具,最后通过测试试验对仿真结果进行验证。听说过得实例有硬盘里面的音圈马达设计,电磁(EM)分析全部依靠仿真计算。
! s2 x8 M! N/ Y% e& w. k所以仿真的应用程度也和产品性质相关。
3 M+ d; b2 c- j
8 U4 n2 y) _+ ]: N8 b( a关于轴向力计算,我自己无机会验证计算方法的正确性,只有向大家请教。目前得到老板认可的是第二种计算方法。
16#
发表于 2008-11-6 20:13:55 | 只看该作者
类似的摩擦力测量没有做过。$ S( x. z0 ?# X% X
+ Y4 b. d# m" }5 P7 e$ V
但只要是重要的地方,所有摩擦力我都取自于实验数据,哪怕实验做错了,呵呵。比如轴承、导轨、平面的摩擦力。我有时连轴承的摩擦力都不敢相信,理论的可是0.002呀。
( Z9 H; U( X8 U" ^8 t+ F7 [7 }! m# ~/ q! f/ k2 J
楼主回复真快,自习看看你的calculation。
17#
楼主 | 发表于 2008-11-6 20:20:14 | 只看该作者
原帖由 机械神话于 2008-11-6 20:13 发表
5 H( r9 }6 |1 K/ p# F类似的摩擦力测量没有做过。
) l4 s; W( X/ {. D/ O/ h- ]; ]( y- T
' W+ z, P8 O0 i0 C! X但只要是重要的地方,所有摩擦力我都取自于实验数据,哪怕实验做错了,呵呵。比如轴承、导轨、平面的摩擦力。我有时连轴承的摩擦力都不敢相信,理论的可是0.002呀。
6 K# h& E6 k4 ]; g
9 b/ E9 @* `4 ?# I2 f楼主回复真快, ...

3 u% z3 O+ Y4 e7 g% E% z' D. c* \5 w+ O, L+ R$ S( Y1 c: i: H; q! g/ R
看来斑竹时间和资金都挺充裕啊,每个摩擦系数都自己实验测量?6 K, R2 h8 N! u

- C1 ?9 P4 V! e2 Y2 I! f7 c+ P8 F“楼主回复真快, ... ”" ~& V2 |7 o( n7 ?' |7 U
莫非斑竹在学校实验室"自习"?
18#
发表于 2008-11-6 20:24:41 | 只看该作者

回复 17# easylife 的帖子

依楼主的意见,测量一个摩擦力或者摩擦系数,需要多少时间和资金?& ^- l- l/ V; k) v

1 l& o6 s, q6 a p我时间不多,资金也不多。只是摩擦力如果和实际差别很大,设备的性能性能差别很大。
2 S- t9 D, ]+ M0 n
7 p4 d2 |. l% B5 y P+ D很久没有自习了。
19#
楼主 | 发表于 2008-11-6 20:38:11 | 只看该作者
原帖由 机械神话于 2008-11-6 20:24 发表 + X1 z* b# R' u1 A4 c7 j
依楼主的意见,测量一个摩擦力或者摩擦系数,需要多少时间和资金?
# _. z& q6 Z) _+ w X! `# s $ ?8 L! C/ V0 h4 M/ y4 |1 F/ I
我时间不多,资金也不多。只是摩擦力如果和实际差别很大,设备的性能性能差别很大。
/ g, u5 H2 W* ]7 D! i ) i" R. X# \, O' t& ]
很久没有自习了。
, g- i" H: V$ N
3 Y- R7 W6 W$ c4 l' A I& U
至少需要一两个精度还可以的传感器吧?然后怎么也得设计加工一些夹具之类的。' |% I5 P+ _ H* h* }! g0 Q$ j
查了下Omega的力传感器LCM302系列每个两百多美元,而且还要另外花两百多美元买转换器,将传感器输出的模拟信号转化为数字信号。
- j9 _1 H& \. I. H0 {8 M+ G不便宜了。* s" N+ G, U% ~# }6 |. ~; K [3 a- l% o
测试结果也不是次次如人意吧?分析,调整也挺费时间的。
) X- c5 q0 k2 U8 f3 O" x/ [& l4 B7 h& {# z2 O. A' j7 r
不过工作需要的话这些工作也是必须要做的。
20#
楼主 | 发表于 2008-12-13 11:14:42 | 只看该作者
最近同事做了相关测试,M2.5螺钉,.扭距0.3N*m左右(2.5in-lb=0.28N*m),实测轴向力只有400N左右.
0 I" \2 O% Y8 X6 }也就是说大概和计算方法一相吻合(计算时摩擦系数取0.17左右),Fa=400N.( v" x2 t% ^9 C5 h
而工作中被建议选择方法二. 孰是孰非?
* s! p$ W- t) Z* W9 R/ a/ K5 T) ]" l$ Q/ f* n
方法二中公式异常简化,导致同规格螺纹而头部直径不一样的螺钉轴向力计算结果一样,显然不是很合理--尽管头部摩擦力矩所占比较较小.( ~/ g& v2 \; m- {4 R4 A1 Y
而方法一中待定参数过多,导致计算结果波动范围也较大.% Y& L- [, G0 a( g' T7 ?* y
这样两种方法都不是很理想,只能选择其中一种作为近似的处理方法.
6 }' A5 }8 Q Q% _! E" l7 v而从测试结果来看和第一种计算方法结果相同,但不排除偶然吻合的可能性.5 ?+ }# d$ h3 R+ N: H, {! k% P' X
' k4 k' }+ e& V$ g! H$ {6 j0 S) h
[本帖最后由 easylife 于 2008-12-13 11:25 编辑]
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