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

easylife

原帖由 機械神話 于 2008-11-6 10:26 發表
# Q- ^5 ^# L( p( A7 c  }( l" @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。

! L' |: W7 K! d! H
4 h3 h( j- V3 W8 i# s5 z在西工大機械設計手冊第七版67頁找到了這段話，如下圖。
4 B1 t: C  q7 q" c2 Z
  {, V! H/ X0 A) N7 Z9 G斑竹認為理論計算方法的意義大么？
+ A7 G* t4 r5 s' i: \7 o; ?) A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。
$ @3 N$ l$ H# B9 }& T
, @$ a3 a5 ]' p. p; O[ 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？
4 p8 {& [  t, U. h  E- H  j“1.理論計算的軸向力可信嗎？”

easylife

原帖由 機械神話 于 2008-11-6 19:49 發表
  a" w2 _; Z1 ?+ S+ N7 x) p我不說過這句話了嗎？
9 X" K) h+ U1 Q& u; H& c+ a“1.理論計算的軸向力可信嗎？”

hehe,
6 m) W: G  N+ W3 T6 q# p2 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...
1 R* n. q1 p: \" b斑竹作過類似測量摩擦力的工作或實驗么？

8 n* P& d. @8 Z+ s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 X: M2 T/ X. r% r% n. ]* j樓主，您的觀點呢？
" I, K5 s+ |6 X7 v" z
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
# ^" a# c! R; r1 x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。

4 Q1 q# J4 r) x  K/ T6 R) Z樓主，您的觀點呢 ...

! J5 Q' B$ J' k" _我實踐經驗不多，談點自己的認識吧。
5 D& C- ?* k+ ^9 a- U- H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。
所以仿真的應用程度也和產品性質相關。

' ~) r) }0 D& R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。
+ [1 v, e3 y- s6 y% G
; S% F* X# ]1 B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。
' H8 S3 C3 L, Z* C. s) Y1 _
樓主回復真快，自習看看你的calculation。

easylife

原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:13 發表
$ e" k4 |0 g8 U. z" \* b' B/ N類似的摩擦力測量沒有做過。

/ P7 Y. t" ^5 q' S4 `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。
* ~1 }1 V; r2 Z8 {0 h- S
6 F  e; @: U% g7 l/ t+ b樓主回復真快， ...

6 v) A3 h+ T3 R8 e8 F$ v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？
; l2 p  ~2 X3 D& ?3 J0 u8 ?6 w* @  w
: K" Q  i" Q% d“樓主回復真快， ... ”
* b6 O0 d  J' O- e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？
4 `* d5 R, f& y: n2 Z
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。
0 s1 q0 Y1 [" k4 D
4 H) R1 y2 l' U$ c) p很久沒有自習了。

easylife

原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:24 發表
+ _- P! O! i1 e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。

. Q! y! L# k) R( @* `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。
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。

+ I1 h- a8 k% ~8 \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.
$ N2 ~% M' m) |" J" O4 M* t% S: 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.
* [. {+ J1 R' i- o" I而方法一中待定參數過多,導致計算結果波動范圍也較大.
0 N5 V+ Q8 M; b( h& [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.
+ y* K2 K0 f4 u2 [8 Y  S: W; X) e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 q# K2 ~. w: M: O6 s7 x
) c$ e3 e9 N+ f1 c$ c4 p$ H% v[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-13 11:25 編輯 ]