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,
必須先根據(jù)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.
- _8 `! V/ e/ D' Z$ f8 [/ {( F5 a; [- z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:
, d0 g7 _! {7 u4 l. M, B0 [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(shù)K取0.15-0.20),700N-900N.
3 o& f4 s. o: U3 @. B: |很難抉擇那種方法是最合適的.

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
7 j( W" c! K. _% }+ h- r
BR.

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(fā)表
這種計算方法是否在太空中非常有實用價值

% Q' H4 `3 g  {! A' a2 a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(jīng)驗的老工程師溝通后，他認為T=KFd,K=0.15-0.20的經(jīng)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.
$ v8 R3 [9 D& e; V1 o5 ]- ^( C5 G即1樓方法三.

機械神話

樓主，幾個問題探討一下：
' s1 [$ Z, Q0 S' Z1 C: S2 Z1.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？
, Y+ B! O& N3 @! j4 I
% e1 @; b4 y( n/ q, O2 I樓主的東西應該對變形有嚴格的控制。

機械神話

. I5 o% G: h! @* _# O
[ 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(fā)表
4 U; }: T( Y+ V# z7 h樓主，幾個問題探討一下：
1.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？
0 S8 n- ^- T- w$ c4 v" D/ P
1 L3 |: [! j$ P樓主的東西應該對變形有嚴 ...

7 C* o) B) d3 r) c5 E/ @' l
$ Z/ Z, R; q0 f! y6 C( Q7 d1.理論計算時涉及的變量太多,參數(shù)值選擇范圍很大(很多也是經(jīng)驗值,如摩擦系數(shù)),導致計算結果精確度不是很理想. 因為本人涉及產(chǎn)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(yè),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(tài)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(yōu)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(fā)表
97050

http://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=146075&page=4
' ~. u1 ?) ^2 n3 f' J  D
9 |7 c6 |9 C9 B0 q: E& M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
/ f: O0 M9 n, G! ~4 c' x* V. @7 t# W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 L5 k, v2 b2 b% ?. s8 K 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。
“名義上K 值約為0.46”，這個數(shù)值是根據(jù)理論計算反算的。

機械神話

原帖由 easylife 于 2008-11-6 00:11 發(fā)表
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在建筑行業(yè),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.

1 z+ ]1 `& H. X3 y* r% S: W
機械上也有這種方法。