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機械社區

標題: 一對深溝球軸承懸臂支撐的情況下通過計算得到的結果怎末反直覺 [打印本頁]

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-19 14:00
標題: 一對深溝球軸承懸臂支撐的情況下通過計算得到的結果怎末反直覺
通過計算發現，在懸臂支撐的情況下，兩個軸承間距越小越好，但是有些反直覺，希望各位大師幫我看看

作者: move3309 時間: 2021-7-19 14:06
我覺得先得說清楚對誰好

作者: fan大仙 時間: 2021-7-19 14:39
為什么軸承受力情況的計算要用軸的撓度來進行校核，而且，根據你的公式，X1越大整體θ越小，你是不是說反了
軸承受力校核只考慮軸向力，徑向力，你這個情況只受徑向力，感覺直接用彎矩平衡求出兩個軸承的徑向力分布就能細致分析了啊

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-19 14:48

fan大仙發表于 2021-7-19 14:39
為什么軸承受力情況的計算要用軸的撓度來進行校核，而且，根據你的公式，X1越大整體θ越小，你是不是說反了 ...

X1越大整體θ越小，有正負所以要絕對值小，懸臂肯定要校核剛度，你可以想想這跟軸很軟會發生什么

作者: shentu 時間: 2021-7-19 14:51
反正我是不太相信滴。。

作者: 蝸牛papa 時間: 2021-7-19 15:02
軸可以懸臂支撐嗎，最近設計一個帶輪軸，本來兩個軸承放一起當作一個支點的，但是彎矩不平衡不會算，就把兩個軸承分開了，跟你圖里一樣

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-19 15:05

蝸牛papa 發表于 2021-7-19 15:02
軸可以懸臂支撐嗎，最近設計一個帶輪軸，本來兩個軸承放一起當作一個支點的，但是彎矩不平衡不會算，就把兩 ...

實際機構很多都是這種情況，算彎矩簡單，關鍵是剛度校核

作者: 人在曹營心在漢 時間: 2021-7-19 15:25
兄弟。。。你公式都錯了自己想一想呀這個角度怎么可能只跟前段距離相關，那我后面那段距離無限長，這個角度都不變？隨便想想都知道它也翹到天上去了呀

作者: 未來第一站 時間: 2021-7-19 15:26
直覺是越短剛度會越好。

作者: fan大仙 時間: 2021-7-19 15:30

0377zjp 發表于 2021-7-19 14:48
X1越大整體θ越小，有正負所以要絕對值小，懸臂肯定要校核剛度，你可以想想這跟軸很軟會發生什么

實際上應該是x越小，軸承承受徑向力越大
軸剛性越差
剛才看了好多公式，感覺你這邊可能把自己套住了
機械新人，不太熟練，謹慎參考

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-19 15:55

人在曹營心在漢發表于 2021-7-19 15:25
兄弟。。。你公式都錯了自己想一想呀這個角度怎么可能只跟前段距離相關，那我后面那段距離無限長，這個角 ...

你還是沒明白我的實際意圖，懸臂的長度還有負載，在實際設計時是已知條件不可更改，我希望確定的是兩個軸承的合理間距，也就是說當間距多大時軸承的受力還有壽命是最好的；當然如果從學術層面講，懸臂很長的話角度固然很大，但是在這個軸承的另一側會反向彎曲，也就是說該軸承處于一個拐點并不會損傷軸承壽命；上圖是這個公式的出處，懸臂是間距一半顯然是不夠的，望高人能根據一般情況，推導一個懸臂端軸承內外兩側的角度值表達式，另外在結合實際情況分析一下該處軸承的受力，也即軸承是否別勁兒

作者: 受不了了 時間: 2021-7-19 16:22
咋隱約記得幾年前這社區有人討論過這個一模一樣的問題

作者: fan大仙 時間: 2021-7-19 16:22

fan大仙發表于 2021-7-19 15:30
實際上應該是x越小，軸承承受徑向力越大
軸剛性越差
剛才看了好多公式，感覺你這邊可能把自己套住了

公式推來推去就看到這些東西，希望后面有大佬能詳細分析下

作者: 人在曹營心在漢 時間: 2021-7-19 16:26

0377zjp 發表于 2021-7-19 15:55
你還是沒明白我的實際意圖，懸臂的長度還有負載，在實際設計時是已知條件不可更改，我希望確定的是兩個軸 ...

(, 下載次數: 47) 你圖中列出的公式是基于前段尺寸是后段尺寸的兩倍，所以給出的數字完全是錯誤的，我在你之前的帖子就完整地給出了一般情況下的繞度與角度計算公式，我不知道你想算什么，但反正通過計算，如果在整體長度與負載不變的情況下，前段與后段距離比例3:1時，第二個軸承此時的彎曲變形角度是最小的，當兩個軸承重疊即僅存有一個軸承時，第一個軸承的變形角度是0，這個與現實情況吻合；當然這些都是計算中的理想情況，如果你想保證兩個軸承的變形角度都是最低，我不知道你是想保證想加最低，還是兩者相等，這些可以交于你自己計算，但顯然兩者想加最低是僅存在一個軸承時，兩者相等肯定是前者與后者長度比例為1:1時。

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-19 16:50

人在曹營心在漢發表于 2021-7-19 16:26
你圖中列出的公式是基于前段尺寸是后段尺寸的兩倍，所以給出的數字完全是錯誤的，我在你之前的帖子就完整 ...

謝謝你的計算，不過我的想法是這樣的

作者: 曉昀 時間: 2021-7-20 07:08
兩支撐之間距離越小剛度越大，這個沒錯。你看看邊界條件給的是否對？

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-20 08:51

人在曹營心在漢發表于 2021-7-19 16:26
你圖中列出的公式是基于前段尺寸是后段尺寸的兩倍，所以給出的數字完全是錯誤的，我在你之前的帖子就完整 ...

你根本就沒領會我的真正意圖，自始至終都是學生思維，不懂就不懂還一點都不謙虛，建議你結合工程實際去考慮問題，不要紙上談兵

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-20 09:07

人在曹營心在漢發表于 2021-7-19 16:26
你圖中列出的公式是基于前段尺寸是后段尺寸的兩倍，所以給出的數字完全是錯誤的，我在你之前的帖子就完整 ...

看看人家是咋算的，1和2的算法不一樣，還需要變形協調

作者: 人在曹營心在漢 時間: 2021-7-20 10:15
我看這樓主就完全沒學過理論力學跟材料力學或者他連最基礎的數學跟物理的基礎知識都很薄弱，你這種人做機械在做咩？要么認真捧讀高中數學，物理，到高等數學，大學物理，之后理論力學，材料力學，機械原理，機械設計，好好看一遍，無知并不可怕，可怕的是都不知道自己無知

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-20 10:34

0377zjp 發表于 2021-7-20 09:07
看看人家是咋算的，1和2的算法不一樣，還需要變形協調

3/2L-X2表示的就是2段的長度，你都不分析受力，不解出兩個點支撐力，上來就給出一個通式豈不是笑話

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-20 10:41

人在曹營心在漢發表于 2021-7-20 10:15
我看這樓主就完全沒學過理論力學跟材料力學或者他連最基礎的數學跟物理的基礎知識都很薄弱，你這種人做機 ...

你自己說說你的M=-F（l+a-x）是啥意思，簡直一竅不通

作者: 人在曹營心在漢 時間: 2021-7-20 11:13

0377zjp 發表于 2021-7-20 10:41
你自己說說你的M=-F（l+a-x）是啥意思，簡直一竅不通

(, 下載次數: 49)
你這種初中文憑就別回復我了，求你了，我跟你聊天已經在浪費時間了，自己去買一本材料力學或者去網上搜也能搜到，好好看一下，我不想從彎矩這個知識點開始教，太累了。

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-20 11:36

人在曹營心在漢發表于 2021-7-20 11:13
你這種初中文憑就別回復我了，求你了，我跟你聊天已經在浪費時間了，自己去買一本材料力學或者去網上搜 ...

就這水平就別再這里丟人現眼啦吧，我還以為足下是哪路高人呢，連基本的受力分析都不會

作者: fan大仙 時間: 2021-7-20 13:58

fan大仙發表于 2021-7-19 15:30
實際上應該是x越小，軸承承受徑向力越大
軸剛性越差
剛才看了好多公式，感覺你這邊可能把自己套住了

按照材料力學的說法，轉動軸直接理想化為鉸支座，你這邊的計算真的要算到那么詳細嗎？如果需要把軸承左右兩側的桿件受力變形情況都算出來，我感覺目前的計算方法就根本沒有，因為這里的變形不應該只考慮軸的受力變形情況，還要同步考慮軸承的具體結構形式，具體材質才能進一步計算。目前來說，我感覺只有進行有限元分析，用軟件模擬進行仿真，才能得到詳細數據。

你那邊感覺是不是這樣的

作者: fan大仙 時間: 2021-7-20 14:11

人在曹營心在漢發表于 2021-7-19 16:26
你圖中列出的公式是基于前段尺寸是后段尺寸的兩倍，所以給出的數字完全是錯誤的，我在你之前的帖子就完整 ...

我感覺，你這個公式套用是沒有考慮兩個軸承的裝配情況的，你的這個公式是只有端部只有一個支撐時的計算公式，你沒有考慮此情況下的實際受力情況。
兩個軸承可以簡化為鉸支座，根據A或者B點的彎矩平衡能很容易算出點A和B的受力情況，算完之后才能進一步計算彎矩，撓度之類的其他東西
你想一下是不是這樣子

作者: 人在曹營心在漢 時間: 2021-7-20 14:19

fan大仙發表于 2021-7-20 14:11
我感覺，你這個公式套用是沒有考慮兩個軸承的裝配情況的，你的這個公式是只有端部只有一個支撐時的計算公 ...

剛剛又重新看了一下書發現確實沒有考慮到兩個軸承狀態下的受力分析，自己成了小丑，但我還是不明白為什么PPT給出的角度公式中2軸承的左右角度值不想等，理論右邊BC段可以看為懸臂梁對左右角度應該是沒有影響的，下午算了半天也算不出差值是由什么造成的，之前對樓主一頓亂吠確實自己年輕氣盛，過于傲了，這里也跟樓主說句對不起。

作者: fan大仙 時間: 2021-7-20 14:44

人在曹營心在漢發表于 2021-7-20 14:19
剛剛又重新看了一下書發現確實沒有考慮到兩個軸承狀態下的受力分析，自己成了小丑，但我還是不明白為什 ...

樓主想的是用簡化公式把實際情況完美表達。但是實際的軸承受力是不均勻的，甚至跟軸承材質和軸材質的緊密程度（軸承部件內部分子結構不均勻）有關，所以這個同一軸承的左右角度值是很難求證的。

想要解決問題，第一步必須是簡化問題，要假設軸承跟軸的裝配面的受力存在一個能用公式表達的規律，再用這個公式去求證這個小裝配面上的力能對軸承左右的彎矩產生什么影響，進一步求角度變化，得出公式才行。

作者: zhangzmc 時間: 2021-7-21 08:32
全篇看了整個討論過程，樓主想法確實很貼近實際。

作者: 574188858 時間: 2021-7-21 09:06
提供住房！

作者: 遠祥 時間: 2021-7-22 00:42
肯定是越寬越好一些，支撐的間距大了，機構就更穩定！

作者: 大饅頭CC 時間: 2021-7-22 10:18

遠祥發表于 2021-7-22 00:42
肯定是越寬越好一些，支撐的間距大了，機構就更穩定！

同意。
相當于懸臂安裝結構，角接觸軸承反裝比正裝剛度好。

作者: 朱威威 時間: 2021-7-22 18:12
求的是軸承的負載（勉強這么說吧，所謂的對軸承最好我只能理解為軸承的負載），然后算的是軸的撓曲線，我就沒想明白，要校核的是軸承還是軸。你都是深溝球軸承了，兩軸承處的撓度默認是0，轉角需要計算，難不成擔心的是轉角過大，校核的是深溝球軸承的角度游隙？

作者: fan大仙 時間: 2021-7-23 08:54

朱威威發表于 2021-7-22 18:12
求的是軸承的負載（勉強這么說吧，所謂的對軸承最好我只能理解為軸承的負載），然后算的是軸的撓曲線，我就 ...

對，我也一直感覺樓主的思路不太對，你這個說到點子上了

作者: 妖洞兩拐 時間: 2021-7-25 12:42
你說的間距越小越好是指對什么有好處？

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-26 10:29

朱威威發表于 2021-7-22 18:12
求的是軸承的負載（勉強這么說吧，所謂的對軸承最好我只能理解為軸承的負載），然后算的是軸的撓曲線，我就 ...

就是校核角度

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-26 10:56

fan大仙發表于 2021-7-20 13:58
按照材料力學的說法，轉動軸直接理想化為鉸支座，你這邊的計算真的要算到那么詳細嗎？如果需要把軸承左右 ...

你的分析很有道理，的確得考慮具體的約束形式，有相關的公式，只是我找不到在哪

作者: 0377zjp 時間: 2021-7-26 15:47

朱威威發表于 2021-7-22 18:12
求的是軸承的負載（勉強這么說吧，所謂的對軸承最好我只能理解為軸承的負載），然后算的是軸的撓曲線，我就 ...

你可以想一想，假設軸是塑料做的，運轉起來會對軸承造成什么影響，懸臂情況下，徑向負載都是可以明確計算的，況且軸承的徑向復合能力一般都很大，唯一可能致命就是變形，會導致軸承卡死

作者: 調皮的辣條 時間: 2021-8-1 10:12

0377zjp 發表于 2021-7-26 15:47
你可以想一想，假設軸是塑料做的，運轉起來會對軸承造成什么影響，懸臂情況下，徑向負載都是可以明確計算 ...

個人感覺樓主的探究精神和我挺像的，不過我沒有樓主的機械理論扎實。不知道樓主從事機械行業幾年了，我工作以來的感受，像這樣的問題探究，現在機械行業也就很少人去做，所以基本沒有人能給我們提供嚴謹的答案。同時行業也也有很多人排斥我們這樣做，他們往往說現在機械行業需要的是實用型人才，這樣能用就行，因為他們給不出這樣的答案，所以就這樣打擊你。（之前我想理清楚漸開線齒輪，當了解漸開線方程的推動過程時，卡在為什么

，然后問一個從事機械行業以及國企退休的老工程師，他就是這樣回復我的。）
   工作以來，遇到這樣得不到答案的問題很越來越多，別人也只是會用經驗這一說，輕描淡寫的略過。迷茫了很久，經驗，經驗，思考很久怎樣才能捉住它了。時間一定不是唯一的答案。最后，也是在研究如何做軸的設計中，效驗強度、剛度時（同時也在接觸SolidWorks的motion分析），結合及聯想到為什么還有做這樣的計算效驗啊，我是不是傻啊，利用現在書本上的公式計算也不過是在3維模型理想化及簡化后的2維計算效驗過程。突然發現，尋找以久的經驗原來已經被牛逼的前人一步一步的編寫在各種各樣可以進行有限元分析的軟件中了。只要自己有實力利用這些軟件，等到出理想物理現象，最后通過實際設計的產品坐對比。當能做到模擬結果和實際結果一致時，你已經到達了有限元分析大師級別。工作年薪都能上百萬。
   看到你的理解過程，猜測樓主也是從小及喜歡數學的變態，而且你的機械理論比我也強。你也可以試著以機械為跳板，轉到仿真分析行業，我自己已經學習仿真半年，可能我現在還做不到機構復雜及精度要求高度分析結果。我自己發展不是特別的順暢，畢業出來摸魚了2~3年。直達3年半前以實習生的身份拿著3600工資，進入機械行業，直達最近拿著設計+仿真履歷從稅前6300工資最后找到了稅后14000的工作。
   我這是看到樓主的精神及后面其他樓的回復，感覺像我這幾年的經歷有點相似，所以把自己的一些經歷說出來。樓主可以作為參考，希望我這個行為不要誤導樓主及別人，還有一點就是，如果樓主真的覺得我說的有點道理，像接觸仿真，你就要有心理準備。會特別特別特別的累，不是你身體的累，而是心理的。本身學習這個仿真，你往往是在下班之后進行。晚上加不加班先不說，單單早上的一天工作已經消耗你大部分的精神力，這是你在學習前的精神狀態，而且仿真這個事情是理論+軟件操作同步進行的。這半年我已經接觸了SolidWorks的motion分析+ANSYS Workbench 2020 R2+HyperMesh 13.0+Mechanical APDL 2020 R2,并基本掌握，后續再用半年時間深化學習。之前的軟件主要是負責分析靜力學、穩態動力學、瞬態動力學、疲勞分析、模態分析、簡單熱力學分析+熱固耦合、簡單的優化設計。之后還要學習流體分析的Fluent、Adams、LS-Dyna、Matlab等，不同力學分析的軟件。我學前的感受是我喜歡無所謂，學后是真的累。

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