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標題: 詳解布林螺母 [打印本頁]
作者: zsddb    時間: 2016-2-5 21:29
標題: 詳解布林螺母
本帖最后由 zsddb 于 2016-2-6 01:17 編輯
# J  I/ s0 h4 p2 L5 t- a& ?2 s5 ~3 W' _+ o
首先說鍥型角的選取# b5 J. x% v- t. d* H5 ~
凸螺母預緊后，由于彈簧墊片的作用，使得其上牙面與螺栓牙面接觸，暫不考慮彈簧墊片的影響，認為牙面受力均勻，設預緊力矩為10n.m，以M10螺母為例，可求得牙面所受壓力為31981n，查不銹鋼摩擦系數為0.3-0.4，這里我們取0.4，得欲使牙面滑動的最大靜摩擦 力為12792n。受凹螺母作用，凸螺母受力運動，凸螺母受力如末狀態，從圖中可以看出，由于受遠側力矩的影響，線接觸將轉變為點接觸，鍥型角（斜面與水平面的夾角）越小時（<<60°），凸螺母運動實際為轉動，近側牙面接觸點靠近底端，點接觸趨勢明顯，最終結果就是破壞牙型。但當鍥型角過大時（>>60°），凸螺母上牙面所受壓力將增大，導致凸螺母上牙面與螺栓接觸面之間摩擦力大于側移推力，凸螺母無法滑移，預期的下端面接觸將不能實現。9 L/ N( }& ~( D. m+ u3 M
如果凹螺母預緊力矩也為10n.m，則可求得鍥型面所受壓力為31981*cos（30.8）/cos（鍥型角），將這個壓力分解，只有沿牙型線方向分力大于摩擦力，方可實現側向滑移。
. O. Y/ c' C2 ?3 V1 {7 ~3 N凸螺母底端受彈簧墊片作用的支撐力未在圖中畫出。這個力的作用點是個最大的變數，因為彈簧墊片在有效受壓的過程中，其實也是線接觸，開口的位置直接決定螺母底部受力位置。
) i5 o. t/ z. v4 I: P0 D9 ]偏心量恕我不能說了' K2 C4 Z2 F2 k5 [, A: r
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作者: LIAOYAO    時間: 2016-2-5 21:58
10n.m、31981n、12792n， 這個 n 是個啥？
作者: zsddb    時間: 2016-2-6 14:53
本帖最后由 zsddb 于 2016-2-6 16:05 編輯 % X! o, H2 e- s4 D: ]9 o. f

8 g7 g. O8 E4 J" m幾何分析可求得，當凹螺母的預緊力矩為10牛.米時，鍥型角的取值范圍在60°-90°之間都能滿足，為此，我們設凹螺母預緊力矩為X，由力平衡可知，鍥型面所受壓力為F1=X/（0.00837625/2）/cos（87.76）*cos（30.8）/cos（鍥型角），受力分解可求得垂直于牙型線（實際應該是切平面）的力，及平行于牙型線的力F2，則欲使牙面順利滑移的條件為F2>（F1*cos（壓力角）+凸螺母牙面初始壓力/2）*0.4。
' Y2 X) S1 R/ p+ }" J. n所有涉及到的角度其實都是空間直線的夾角，并不是在一個平面上，需要點空間想象力。壓力角是鍥面法線與牙型線切面法線的夾角。+ _4 D- `6 D  L1 P/ w
下面談談高頻交變應力的作用機理
) G/ {" \0 J5 o9 G從哈德洛克工業株式會社的網站上，可以看到他們的螺母防松試驗視頻，其機理是給予螺栓頻繁的徑向交變應力，還談不上高頻。
! F+ c5 j7 L, `9 D0 F螺栓徑向運動的受力如圖，則螺母受力為下牙面切平面法線方向，該力通過鍥面作用于凹螺母，由于其方向與鍥面法線方向存在夾角，此處的受力平衡為
作者: 成形極限    時間: 2016-2-6 19:19
壓力角！壓力角！壓力角！當量摩擦系數！當量摩擦系數！當量摩擦系數！
作者: zsddb    時間: 2016-2-7 13:18
成形極限 發表于 2016-2-6 19:19 ( N% J. g. X  p$ |1 L5 @% h
壓力角！壓力角！壓力角！當量摩擦系數！當量摩擦系數！當量摩擦系數！
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所有的學說其實就是你們那個圈子用來交流的語言，過多的注重語言，而忘記交流的目的，必然使你們寸步難行。為什么我用“剛體受力的幾何分析”而不說理論力學或者其他力學，就是怕你們又鉆進了概念里出不來，在我這只要懂中國漢字的意思就行。學力學的有誰會認為自己不知道剛體是什么嗎（如果你對剛體有新的定義，那我們就局限于一塊鐵疙瘩）？或是不知道受力應該如何分析嗎？又或者三角函數關系不知道如何代換嗎？  都知道。" ?/ o6 `( n, u% K  f+ P
      都知道就夠了，足以分析出受力后的變化。幾個牙受力，承壓面在哪，壓力的分布，怎么就“膠合”了都可以說清楚。我敢打保票，你們對布林螺母的真正原理是不清楚的。只要你的人畫一個放大點的牙面受力圖出來看看就知道。我畫的也只是大眾知道版的受力圖，真正版的我沒畫出來，因為一畫出來，你就能知道內螺紋應該怎么去選擇公差。那樣偏心量的計算就不再是秘密了。  O# x4 v# i( u" q5 b: ]  k+ I# g4 G
      剛體受力的幾何分析是這個世界的根本法則，只有到了微觀，由于測量工具的局限測不出質點（如果你對質點又有不同的定義，那這就局限于一小小塊鐵疙瘩）之間的角度關系，才導致了今天的各種紛繁復雜的學科產生。6 B0 E- }3 X# K9 O: Y8 l
      話說你們的學科，就拿之前有兩位爭論的自轉問題來說，就能說明你們的學科在定義概念時候很不嚴謹。關公戰秦瓊的事都能活生生的上演，說明什么，他們都沒錯，那錯的是誰？# G. q' C+ T' ]* u: }! ~
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     這段話很適合你參悟~1 q8 C* ?1 q% J+ T, d
作者: wenzelai    時間: 2016-2-9 09:27
學習中
作者: 我愛9580    時間: 2016-2-23 06:34
這個問題還算有意思，樓主不妨把算法貼出來
作者: 超人bj    時間: 2016-2-23 11:06
LIAOYAO 發表于 2016-2-5 21:58
+ F9 i  A- Z% ~& T2 k9 W3 @10n.m、31981n、12792n， 這個 n 是個啥？
) l$ }" W2 n2 G2 C& n: T. s3 S7 L
不錯" v* K7 ^& ~5 O& B
作者: 695806088    時間: 2016-2-24 22:34
容我好好學習學習
作者: 695806088    時間: 2016-2-24 22:38
牙面所受壓力為31981n，不知道大俠能不能解釋下怎么計算的？
作者: 譚榮兵    時間: 2016-2-25 09:12
成形極限 發表于 2016-2-6 19:19 " G) O+ O' [* z& A
壓力角！壓力角！壓力角！當量摩擦系數！當量摩擦系數！當量摩擦系數！

% G8 S0 l) _- l- ?* O( f; C, U9 [: o哥啊，還百度上去查摩擦系數??？不想買機械手冊的話群里有人提供了電子板的  u  W( T5 y0 E
http://www.ytsybjq.com/forum.php?mod ... ;extra=&page=33
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作者: zsddb    時間: 2016-2-25 12:57
本帖最后由 zsddb 于 2016-2-25 13:10 編輯
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695806088 發表于 2016-2-24 22:38 4 Y9 u: V' \" \& e4 |6 I
牙面所受壓力為31981n，不知道大俠能不能解釋下怎么計算的？

9 X5 o" Q$ e+ C1 N$ R( |$ D: N  H第一階段初略估算的，誤差大。
9 r% T& g0 f& F計算公式為：預緊力矩/（螺紋中徑/2）/sin（arctan（3.14*螺紋中徑））
( ~, t9 d, A- s8 h' n8 ~( Z4 a9 P實際計算的時候，用作圖法畫切平面，量法線與預緊力線的夾角。當然這個角肯定是異面的，不過直接量最簡單，軟件有這功能。量出來的角才是真實的三力匯交角。為什么用量呢，因為公式用的是螺紋升角，實際上是牙面法線與預緊力線的夾角，這兩個角還是有點區別的。5 g7 |& V/ v6 \
作者: 695806088    時間: 2016-2-25 14:10
zsddb 發表于 2016-2-25 12:57 5 ?8 \) w- G) f9 h& ]8 v1 `! J
第一階段初略估算的，誤差大。
+ G2 N& E/ m% m: z$ L9 b計算公式為：預緊力矩/（螺紋中徑/2）/sin（arctan（3.14*螺紋中 ...

8 [$ ?; S3 J+ O" ~/ i謝謝大俠指導，但我理解的公式好像是這個：預緊力矩/（螺紋中徑/2）tan（ arc tan{ P / (π D2)} ）不知道我的錯誤在哪里，麻煩大俠指導，多謝！還有實際的夾角是要比螺紋升角要大的，對吧？
作者: zsddb    時間: 2016-2-25 15:50
本帖最后由 zsddb 于 2016-2-25 16:24 編輯 % w& G% J, A) r
695806088 發表于 2016-2-25 14:10
* p. Q+ ?: p0 S  E' q' |謝謝大俠指導，但我理解的公式好像是這個：預緊力矩/（螺紋中徑/2）tan（ arc tan{ P / (π D2)} ）不知道 ...
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三角函數關系，畫圖就清楚了，我求的牙面壓力，它和預緊力是正玄關系，是預緊力和底面支撐力的合力。你用正切，求得的是垂直于螺母底端面的支撐力。你只要想想牙面壓力肯定得是沿牙面法向就理解了，或者你這樣想，假如它們是正切關系的話，那就是說預緊力得和牙面法向垂直，這顯然是不可能的。螺紋升角我寫掉了螺距p，糾正下。實際夾角比螺紋升角要大些. r3 M1 o# `1 ]7 u2 k- k
作者: 695806088    時間: 2016-2-25 16:35
zsddb 發表于 2016-2-25 15:50 ( _/ V% Q! Z5 y& a
三角函數關系，畫圖就清楚了，我求的牙面壓力，它和預緊力是正玄關系，是預緊力和底面支撐力的合力。你用 ...

6 c- h: H" U$ p! r6 }3 K# c對的，是我把壓面壓力理解成法向壓力了，聽你這么一解釋就明白了。十分感謝！！！
作者: gziwen    時間: 2016-5-16 20:22
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