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

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原帖由 機械神話 于 2008-11-6 10:26 發表
' {% P* a+ B: K1 s$ I; P; [- ^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”，這個數值是根據理論計算反算的。

9 F5 X- |1 l  b7 @
% }! v+ l! R! z) I% `* F在西工大機械設計手冊第七版67頁找到了這段話，如下圖。

/ }; x: ]& T8 U2 Y" H" [: `$ r! k斑竹認為理論計算方法的意義大么？
2 D9 S4 o! L0 y6 B我的意思是計算時涉及變量很多，其中摩擦系數的合理選取很難，基本上也是選擇的經驗系數，難以保證結果準確性。
, J8 i4 {* n. q* r) x* C% Y
% g8 M- W9 F% Q3 z+ f6 A[ 本帖最后由 easylife 于 2008-11-6 19:38 編輯 ]

機械神話

我不說過這句話了嗎？
“1.理論計算的軸向力可信嗎？”

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原帖由 機械神話 于 2008-11-6 19:49 發表
3 l* |3 H5 ?: A$ n$ @! B; _我不說過這句話了嗎？
  h' q  g( }  `2 A' N0 y6 G8 Q& u! \“1.理論計算的軸向力可信嗎？”

4 y: X  T" a+ ]hehe,
4 Z8 j" C6 f+ ~. {% l在一些關鍵計算過程中，我對摩擦系數的選取一直心存懷疑。于是老板叫我設計一套測量摩擦力的裝置，發現要在實測中盡量模擬工作環境也不是那么容易的事情，焦頭爛額中...
& @+ N* L) @" \斑竹作過類似測量摩擦力的工作或實驗么？

4 u$ r. p) b# I2 Z4 B順帶把3種計算軸向力得方法貼上.

機械神話

理論計算和仿真在初次設計時，幾乎是無用的，只能憑借類似的經驗加大安全系數，往往有了實驗數據，再去驗證有限元分析與實際的逼近程度，以后有什么改動，類似的有限元分析才有可靠的邊界條件。
3 S2 j- j9 A2 r# h% J  `# l
樓主，您的觀點呢？

4 w' F' X1 E$ J' m1 x& Q7 X4 S+ }回到樓主的話題，你的“詳細求解過程”是如何的？談談你實際是怎么做的吧？

easylife

原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:00 發表
: r* P/ |1 B0 t: _3 b理論計算和仿真在初次設計時，幾乎是無用的，只能憑借類似的經驗加大安全系數，往往有了實驗數據，再去驗證有限元分析與實際的逼近程度，以后有什么改動，類似的有限元分析才有可靠的邊界條件。
1 k3 w8 G, r' \+ P5 Z$ j5 f% a
* K6 P& z7 {; g8 ]2 W樓主，您的觀點呢 ...

+ @! ]9 O# \) b# R3 g' T我實踐經驗不多，談點自己的認識吧。
( O4 b$ a# y* |9 `; w6 e7 k. b4 v設計若有以往產品作參考，參考以往設計和經驗最重要，也最容易成功， 而仿真不過是錦上添花，或者是為了應付而仿真。以前所在的國企就是這樣的。
而對于一些新結構，或者手工計算和經驗無法解決的工程問題，仿真將成為至關重要的設計工具，最后通過測試試驗對仿真結果進行驗證。聽說過得實例有硬盤里面的音圈馬達設計，電磁(EM)分析全部依靠仿真計算。
5 B+ ?4 G: d# N  ?* b& T, {5 V所以仿真的應用程度也和產品性質相關。

關于軸向力計算，我自己無機會驗證計算方法的正確性，只有向大家請教。目前得到老板認可的是第二種計算方法。

機械神話

類似的摩擦力測量沒有做過。
  d( y" r; |7 U* V& K
但只要是重要的地方，所有摩擦力我都取自于實驗數據，哪怕實驗做錯了，呵呵。比如軸承、導軌、平面的摩擦力。我有時連軸承的摩擦力都不敢相信，理論的可是0.002呀。
) H6 \2 R5 Y) v$ @" T
  ]$ R+ G1 q' J9 p8 ~樓主回復真快，自習看看你的calculation。

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原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:13 發表
類似的摩擦力測量沒有做過。

但只要是重要的地方，所有摩擦力我都取自于實驗數據，哪怕實驗做錯了，呵呵。比如軸承、導軌、平面的摩擦力。我有時連軸承的摩擦力都不敢相信，理論的可是0.002呀。

4 s& N3 {) j9 _% k) w9 F6 I9 N樓主回復真快， ...

) N  v. B: M# Z6 _# p/ `; s1 @9 K7 u看來斑竹時間和資金都挺充裕啊，每個摩擦系數都自己實驗測量？

; \  m! X" p7 Q% R6 _* x$ l: |“樓主回復真快， ... ”
莫非斑竹在學校實驗室"自習"？

機械神話

依樓主的意見，測量一個摩擦力或者摩擦系數，需要多少時間和資金？

我時間不多，資金也不多。只是摩擦力如果和實際差別很大，設備的性能性能差別很大。

" v0 a; F6 T) \9 `+ o  r, @很久沒有自習了。

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原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:24 發表
- R; S! Z2 P) p: h! ~" p依樓主的意見，測量一個摩擦力或者摩擦系數，需要多少時間和資金？

我時間不多，資金也不多。只是摩擦力如果和實際差別很大，設備的性能性能差別很大。

很久沒有自習了。

+ S) W4 K9 e% _1 Z) d
至少需要一兩個精度還可以的傳感器吧？然后怎么也得設計加工一些夾具之類的。
3 `4 T$ ?) H6 q5 X# u; \查了下Omega的力傳感器LCM302系列每個兩百多美元 ，而且還要另外花兩百多美元買轉換器，將傳感器輸出的模擬信號轉化為數字信號。
不便宜了。
測試結果也不是次次如人意吧？分析，調整也挺費時間的。
4 q- {0 l. k% N$ n8 |" k" e
不過工作需要的話這些工作也是必須要做的。

easylife

最近同事做了相關測試,M2.5螺釘,.扭距0.3N*m左右(2.5in-lb=0.28N*m),實測軸向力只有400N左右.
也就是說大概和計算方法一相吻合(計算時摩擦系數取0.17左右),Fa=400N.
$ k+ X# p2 }  m# O, K4 e; A而工作中被建議選擇方法二. 孰是孰非?

方法二中公式異常簡化,導致同規格螺紋而頭部直徑不一樣的螺釘軸向力計算結果一樣,顯然不是很合理--盡管頭部摩擦力矩所占比較較小.
而方法一中待定參數過多,導致計算結果波動范圍也較大.
這樣兩種方法都不是很理想,只能選擇其中一種作為近似的處理方法.
/ X% a, b+ _: S2 y) h# D9 r$ e3 s% M/ C而從測試結果來看和第一種計算方法結果相同,但不排除偶然吻合的可能性.

1 u+ F- R+ n* s) y! p[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-13 11:25 編輯 ]