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標(biāo)題: 滾動(dòng)軸承摩擦力計(jì)算的難題 [打印本頁(yè)]
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-23 12:02
標(biāo)題: 滾動(dòng)軸承摩擦力計(jì)算的難題
1.下圖是引自西德慕尼黑工業(yè)大學(xué)教授尼曼的著作《機(jī)械零件》，在此請(qǐng)教各位大俠為何圖中零載荷時(shí)摩擦系數(shù)為無(wú)窮大？- A) D8 |8 g* U0 N' \  {

4 g8 v, C" r5 P! C  e9 h, W5 p[attach]261462[/attach], s1 r: k  g% t  [) _

$ o# T$ \3 I# u6 L( F& n2.另外，在計(jì)算摩擦力矩時(shí)，我用了兩種方法分別進(jìn)行計(jì)算：一種是《機(jī)械零件》一書提到的估算公式Mr=md^e*c/1000,
# \" J7 m% v4 g" G* [另一種是《滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)圖冊(cè)》中提到的帕姆恒經(jīng)驗(yàn)公式。相關(guān)參數(shù)分別是軸承6004，徑向荷載100N，而計(jì)算結(jié)果分別是4.7Nmm與7.4Nmm左右+ ^, p+ E! E1 _: ?. y% p! F6 l
為何結(jié)果會(huì)相差這么大？
1 V: ]& l; [! [" L2 E) R: r5 c0 l7 u. Y
# v/ n# l9 P+ a" r/ i% x/ C9 y
作者: 翔夢(mèng)隨風(fēng)    時(shí)間: 2012-9-23 12:15
個(gè)人感覺(jué)，在第一個(gè)圖上不能理解為無(wú)窮大吧。滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)應(yīng)該說(shuō)很小的?？煞窭斫鉃?，徑向載荷過(guò)小的話，討論摩擦系數(shù)就無(wú)意義了呢？
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-23 13:31
翔夢(mèng)隨風(fēng) 發(fā)表于 2012-9-23 12:15
. x, j8 P" V; ^個(gè)人感覺(jué)，在第一個(gè)圖上不能理解為無(wú)窮大吧。滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)應(yīng)該說(shuō)很小的?？煞窭斫鉃椋瑥较蜉d荷過(guò)小的 ...

0 j6 t* x: A$ z) _7 q6 y- @當(dāng)然載荷為零討論摩擦力是沒(méi)有意義的，但為什么隨著載荷的增大，摩擦系數(shù)反而急劇地減小最后趨于一定值？這如何解釋？
' |0 y$ ?/ z# z. w* f* B. b( ^
作者: 留在未來(lái)    時(shí)間: 2012-9-23 19:58
像這種問(wèn)題，太理論了，在應(yīng)用中又很少人會(huì)考慮進(jìn)去的，知道的人就會(huì)比較少，能做出正確回答的人就更少了。3 O; d0 U6 f7 ?" ^; z
我也不知，占樓撈分等真相……
作者: 子子61961    時(shí)間: 2012-9-23 21:32
怕瓦落地2011 發(fā)表于 2012-9-23 20:01 8 I  Y& u2 e, Q: i
看來(lái)扯淡的帖子要比我這受歡迎多了，真正的技術(shù)帖子卻沒(méi)多少人回復(fù)
6 E# [0 G- _- Y( c  M
不回復(fù)的情況，一種是不被感興趣，還有一種是被感興趣但是太難了。
- ~! J* w2 u3 ?+ \1 v俺估計(jì)你這是后者。9 Q9 _4 n" K% C
- U4 w- Y/ y& F9 k  [# }
俺的一個(gè)理解是：物體與物體的接觸面，微觀來(lái)看，都是一些尖刺對(duì)尖刺的，
5 o) N, K3 e5 d2 e8 F很多摩擦原理的書里都會(huì)有類似的圖' v3 Q) v% K  u( K, ~) s

2 H- _- d; ]% G+ Y  g如果徑向力小，就是一些尖刺與尖刺之間進(jìn)行滾動(dòng)摩擦
" q2 {# Z: r, f/ ~* v8 r如果徑向力大，尖刺處的壓強(qiáng)過(guò)大，會(huì)使尖刺壓變形變鈍，7 P# c$ s8 U5 a4 }1 s8 @0 I+ A
結(jié)果就是山峰沒(méi)有以前那么高了，) U4 ]* T7 W/ ^0 `  G) o
于是乎就容易滾動(dòng)了。
! S% o) P4 g% x  O6 B, A猜測(cè)，猜測(cè)。* W+ |& \4 A: }7 P# C3 E  A/ P% K

( Q: `5 p2 X: |- e% Z  ?摩擦學(xué)還是挺深?yuàn)W的，以前讀過(guò)一些書，
$ ?/ N- p' \% m- {: X3 f說(shuō)是有些機(jī)理現(xiàn)在也不是很明白，只能靠做實(shí)驗(yàn)取得經(jīng)驗(yàn)數(shù)值來(lái)使用。
4 E$ Q3 C8 _* L7 a
作者: 十年一夢(mèng)    時(shí)間: 2012-9-24 13:12
本帖最后由 十年一夢(mèng) 于 2012-9-24 13:15 編輯
& p% _! A- Y" A  a+ ^7 i' o$ e, L. L. @" K4 C5 O
1. 尼曼書中提到了組成摩擦功的8項(xiàng)因素；載荷增加到一定程度，摩擦系數(shù)成為定值，其實(shí)是摩擦功或力矩不再隨載荷增大而增大；而上述的8項(xiàng)因素中哪項(xiàng)目是主要的原因，需要理論分析和試驗(yàn)研究。
- X3 N' l7 P; w1 @- x: a- Y+ g" k0 T3 C8 p8 O
2. 6004深溝球軸承， 尺寸20X42X128 [* |# X$ M2 y/ Z

- u3 S# J2 {. Q( ?+ d1 j# d( n  a.尼曼書中方法：Mr=md^e*c/1000， 2 |+ m- x7 m7 Z/ k; v
% X! C8 J' L2 f* I
                  m=0.1 (由圖14.22查出，F(xiàn)/C=0.02, 曲線4)) c* f2 |: Z) ~2 ^8 Y* Z
                  d=20mm
! Y5 _3 S# m) T" I4 B- h                  e=3/45 k# d' z  b/ H6 u
                  c=5000N
: B& C% d+ B2 y7 ]                    $ X: _' G; c) I6 A; W
    得到 Mr=9.46Nmm
6 [# D) T/ x/ |7 n, O) G, l1 J1 j$ |' C- M$ i7 J+ y. C
   b.帕姆恒經(jīng)驗(yàn)公式: M=ML+Mv
' ^1 G! v5 F" p" h8 s' D$ m9 o  a2 q+ `( F) L
                      ML=f1*K* [(d+D)/2] Ncm- S6 R& j0 H% v1 J
                      2 i9 n6 X; ^* R1 _* q
  f1=0.0009(P0/C0)^0.55；其中  P0=100N， C0=5000N; 得到f1=1.047e-4
$ _$ r! ~; `. i% W9 K0 E! \! r6 e  K取100* Q& ^1 W6 E* L, U6 h

* R. k, m5 z7 S2 o% D得到 ML=1.047e-4*100*31=0.325Ncm=3.25Nmm% l# J5 a: W& o

5 o2 h" t1 {/ I  j                    Mv=f0*[(d+D)/2]^3*159*10^-7# i" N* `& |, H" S9 ~
4 ^9 k; A  A3 F; Z
  f0取1.5（這里我取了1.5到2中的小值）
. Q4 }: o' ~6 p7 J  / w2 @( l& F0 J" y" f. i; V
得到 Mv=1.5*31^3*159e-7=0.711Ncm=7.11Nmm& m7 T5 z. W! D) H7 ^

- g& D' p7 ]! ~1 g- w& M            M=ML+Mv=10.36Nmm
# B" T5 [. Z$ M
3 J1 u: `) l0 w4 W2 y6 W7 _+ D 結(jié)論：參數(shù)的選取對(duì)結(jié)果影響很大，如Mv中f0取2，則Mv=9.47Nmm, M=12.72Nmm。
! _! C& F1 `  J  k, E6 M$ E) a( x8 W4 M& N2 h" b" c' X/ A
3. 收獲：
+ c' l7 w0 b2 t  n) o) [9 _% y7 i2 B. ^7 A, u" R/ s  |8 J& p
a. 幸好樓主提到的這兩本書我都有，且大致翻過(guò)；沒(méi)有這兩本書的人可能要花不少時(shí)間找到書才能參與討論，特別是第二本的書名應(yīng)為《滾動(dòng)軸承應(yīng)用設(shè)計(jì)圖集》(傅天民 張奇 編譯)；
4 [$ P4 ^+ {1 H2 L, D1 ob.通過(guò)算這個(gè)題，對(duì)這個(gè)小概念有了些了解，多謝樓主；但離深入把握還差得遠(yuǎn)；
- @# t; `0 p5 p" O! a$ fc. 不懂德文，也沒(méi)找到帕姆恒的原文，無(wú)從得知其公式是怎么來(lái)的；設(shè)計(jì)圖集中的公式中軸承尺寸單位是mm,結(jié)果單位卻是Ncm, 不明白是怎么回事，又查《essential concepts of bearing technology 》，公式是一樣的，單位沒(méi)有給出，可恨的是其例題都在書后附有的光盤里?。ù藭贏mazon中定價(jià)120.87美刀，等我發(fā)了財(cái)一定買本帶光盤的原版！）
2 @% z5 x) y7 y. B' }d. 寫貼期間兩次誤操作，浪費(fèi)了40分鐘；就想：是否老鷹可以添加個(gè)退出發(fā)貼時(shí)的提示功能？又想：大環(huán)境如此，抱怨老鷹沒(méi)用，我用Notepad寫好再發(fā)過(guò)來(lái)，不就沒(méi)事了？
- e! Y( v! F0 [* d
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-24 19:11
a.尼曼書中方法：Mr=md^e*c/1000，
- M1 u% h; `" T4 i) K& L9 u% w
$ [5 u8 b. t' \3 _7 u' |                  m=0.1 (由圖14.22查出，F(xiàn)/C=0.02, 曲線4)* @( m% |; {) s& A4 z$ W$ q
                  d=20mm- f+ x" i) ^7 P+ ^; `  M2 T
                  e=3/4
! y0 h4 I9 ]; K$ `# g                  c=5000N
& O! c- V' W5 C: d( j                    
( o4 o0 i( {0 [, n7 ^5 t0 k: ?& g    得到 Mr=9.46Nmm
* U, e+ d8 q6 b4 {& J====================
: D; \, h/ e8 L: P( P0 j& j4 I4 O. f% G; g難道是我算錯(cuò)了，同樣的數(shù)值，同樣的公式我的結(jié)果是4.73Nmm
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-24 19:23
Mr=md^e*c/1000
" ?7 x  a9 F1 r# \. b0 ?2 H- b                 令 m=0.1
' u( k/ F. z& I; m                  d=20mm
1 E% _( q2 c/ t$ T" ~2 X/ ]9 `6 G: T                  e=3/4
# P" w$ x1 O5 s7 F* q& a0 w8 z: _                  c=5000N
9 l6 U0 Z# Z/ e: N* m  k" `4 |則d^e=20^0.75=9.45    m*9.45=0.945   c*0.945=4725  2 u+ m0 K/ h  T6 X7 Q6 |; U
則Mr=4.73Nmm
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-24 19:47
十年一夢(mèng) 發(fā)表于 2012-9-24 13:12
) U) |* ?. }! c( `: w4 s* J1. 尼曼書中提到了組成摩擦功的8項(xiàng)因素；載荷增加到一定程度，摩擦系數(shù)成為定值，其實(shí)是摩擦功或力矩不再隨 ...
% g# B5 V/ [$ K: h% Q( T3 p
仔細(xì)分析一下參數(shù)取值就會(huì)發(fā)現(xiàn)，帕姆恒的經(jīng)驗(yàn)公式可能會(huì)更準(zhǔn)確些，因?yàn)槟崧髦械墓剑笖?shù)m可能并不是0.75(該書只是舉例說(shuō)明一下m=3/4); r) n0 d( Q0 H' o5 y( v) b
/ E2 k3 y2 ]4 o% Y
作者: honyo2011    時(shí)間: 2012-9-25 14:01
機(jī)械的理論關(guān)系到微觀物質(zhì)變化，還真是說(shuō)不清楚哦！比如滾動(dòng)摩擦來(lái)自于受力后物體表面的微小變形。
作者: 丶/hx    時(shí)間: 2012-9-25 16:43
每次碰到知識(shí)庫(kù) 都看不懂  氣死我了{(lán):soso_e193:}
作者: leftwall    時(shí)間: 2012-9-25 16:44
怕瓦落地2011 發(fā)表于 2012-9-23 13:31
8 e  a6 t5 _) j. U. D3 X3 R' O當(dāng)然載荷為零討論摩擦力是沒(méi)有意義的，但為什么隨著載荷的增大，摩擦系數(shù)反而急劇地減小最后趨于一定值？ ...
. B* b# E+ f6 v5 e& I: \
實(shí)際總結(jié)出來(lái)的表格吧，未必會(huì)有明確的理論解釋{:soso_e100:}
3 A+ J/ |5 ?" Y, x7 w3 }
作者: 657684758    時(shí)間: 2012-9-26 15:38
謝謝樓主分享，相關(guān)的書籍還要查閱一下，才能參與討論哦。
作者: 長(zhǎng)江漂流    時(shí)間: 2012-9-27 13:58
我也想要知道：摩擦材料的選擇與物體表面微觀的變形有什么關(guān)系？
作者: 人生絢麗    時(shí)間: 2013-9-8 17:31
完了，聽你們這一說(shuō)我是真自卑啊



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