螺釘軸向力計算方法-Screw axial force calculation---討論

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在對一些依靠螺釘緊固的零件進行變形等靜力學仿真計算時,
3 ]8 ?8 Z; ~8 U0 j必須先根據螺釘安裝扭距,計算螺釘緊固后施加在零件表面上的軸向壓力.
. F9 Y9 n9 X2 M' Q- q6 {* q將這個軸向力做為零件仿真計算的一個關鍵邊界條件,提供給仿真同事.
問題是不同的計算方法和公式,計算結果有最大達300%的差別:
如M2*0.4 螺釘,緊固力矩2.5in-lb,一方法(機械設計手冊理論公式)400N,Eng-tips上另一公式近1200N.
方法三(機械設計手冊,力矩系數K取0.15-0.20),700N-900N.
) R0 y- R* {& l" ]* ~" Y+ a# z" H' `# F很難抉擇那種方法是最合適的.
) @3 \% K4 L/ ~, `1 V% p; L, o. i
有朋友遇見過類似問題么?
有興趣的話改天我將詳細求解過程附上
- G& ?' ]4 w3 p- R" W/ j2 d
; e% j' W0 L  K# m8 H8 PBR.

hanchaohui

這種計算方法是否在太空中非常有實用價值

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原帖由 hanchaohui 于 2008-11-4 10:20 發表
這種計算方法是否在太空中非常有實用價值

沒接觸搞航天的工程師，不是很清楚

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和一個20多年經驗的老工程師溝通后，他認為T=KFd,K=0.15-0.20的經驗計算公式(機械設計手冊螺母緊固力矩計算公式)是可以接受的.
即1樓方法三.

機械神話

樓主，幾個問題探討一下：
8 ^2 ]8 N+ ^( `  K0 D' W1.理論計算的軸向力可信嗎？（如果你對軸向力有特別的要求，做臺架試驗應是最可靠的）
8 O+ v1 g8 C. \5 e0 q2.仿真計算的變形結果可靠嗎？如果有了仿真的結果，樓主準備怎么用？
# ?1 {' p# g2 F% N4 l% z- T
樓主的東西應該對變形有嚴格的控制。

機械神話

! j3 y, f8 m# u[ 本帖最后由 機械神話 于 2008-11-5 13:55 編輯 ]

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原帖由 機械神話 于 2008-11-4 23:30 發表
樓主，幾個問題探討一下：
  M  [+ h& E9 m1.理論計算的軸向力可信嗎？（如果你對軸向力有特別的要求，做臺架試驗應是最可靠的）
2.仿真計算的變形結果可靠嗎？如果有了仿真的結果，樓主準備怎么用？

樓主的東西應該對變形有嚴 ...

& }0 d7 d9 D7 G! y5 D6 ^
1.理論計算時涉及的變量太多,參數值選擇范圍很大(很多也是經驗值,如摩擦系數),導致計算結果精確度不是很理想. 因為本人涉及產品中使用的螺釘很小 (M2*0.4), 恐怕很難用臺架試驗方法驗證. 在建筑行業,需要控制高強度螺栓的預緊力時,好象是通過檢測螺栓的伸長率來控制軸向力的.
2.目前來看,對仿真計算的結果認可度還是比較高的,不然工作無法開展,復雜結構的變形,應力,模態等手工很難計算. 目前是設計提出分析對象,仿真結果指導設計,對結構進行優化,測試對設計,仿真結果進行驗證. 試驗結果異常時仿真組進行失效分析,或者公差敏感度分析.
設計,仿真,測試密不可分.

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原帖由 機械神話 于 2008-11-4 23:40 發表
97050

3 F1 ]/ j, m. Q( A; W1 B3 \% d
" B- C8 Z% k1 V. E- W8 v9 P. Xhttp://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=146075&page=4
. v3 B+ m# I: k1 R. ~7 P( B3 D* I
樓主的"機械設計手冊T=KFd的使用范圍為“M10‐M64 普通粗牙螺紋”，樓主要使用這個公式，K
9 I- W# l5 f) _" U% [" l值需另行計算，從上面的計算可知，對于M2×0.4 的螺紋，名義上K 值約為0.46。"是在哪兒找到的?
5 ^# r# X1 P- X8 q. L" i0 a; ?# y 我沒有在設計手冊找到這段話,十分感謝!

機械神話

這句話我在兩個地方看到：1.徐灝的機械設計手冊2.西工大機械設計手冊第七版。
! M1 q: Y; v. x3 q( D' y+ t# k; o7 j“名義上K 值約為0.46”，這個數值是根據理論計算反算的。

機械神話

原帖由 easylife 于 2008-11-6 00:11 發表
5 p4 _0 y; ^3 Z, w
9 T# M5 n/ N* k" E: d  a
& I# k2 N0 C, R$ C; C5 s在建筑行業,需要控制高強度螺栓的預緊力時,好象是通過檢測螺栓的伸長率來控制軸向力的.

! X0 w8 t, m$ i  l9 [機械上也有這種方法。