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

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 10:26 發(fā)表
這句話我在兩個地方看到：1.徐灝的機(jī)械設(shè)計手冊2.西工大機(jī)械設(shè)計手冊第七版。
+ x& ]- g# D1 v“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。

在西工大機(jī)械設(shè)計手冊第七版67頁找到了這段話，如下圖。
# Y: l, d6 K9 }/ z* R
# z- o, U  U" ^  x8 t斑竹認(rèn)為理論計算方法的意義大么？
我的意思是計算時涉及變量很多，其中摩擦系數(shù)的合理選取很難，基本上也是選擇的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，難以保證結(jié)果準(zhǔn)確性。

3 R" V, e/ Z4 {[ 本帖最后由 easylife 于 2008-11-6 19:38 編輯 ]

機(jī)械神話

我不說過這句話了嗎？
/ P, y" t. Z3 S3 j" B2 T0 Z$ h“1.理論計算的軸向力可信嗎？”

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 19:49 發(fā)表
我不說過這句話了嗎？
7 V" {! a& h1 k4 B6 O% j" D5 \“1.理論計算的軸向力可信嗎？”

hehe,
' ?0 B' b% f% ]7 O2 H  ^; i& V在一些關(guān)鍵計算過程中，我對摩擦系數(shù)的選取一直心存懷疑。于是老板叫我設(shè)計一套測量摩擦力的裝置，發(fā)現(xiàn)要在實(shí)測中盡量模擬工作環(huán)境也不是那么容易的事情，焦頭爛額中...
斑竹作過類似測量摩擦力的工作或?qū)嶒?yàn)么？

+ F8 U) L+ A# g/ H5 S順帶把3種計算軸向力得方法貼上.

機(jī)械神話

理論計算和仿真在初次設(shè)計時，幾乎是無用的，只能憑借類似的經(jīng)驗(yàn)加大安全系數(shù)，往往有了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再去驗(yàn)證有限元分析與實(shí)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。

樓主，您的觀點(diǎn)呢？
1 K  R# v% ]* q6 l
回到樓主的話題，你的“詳細(xì)求解過程”是如何的？談?wù)勀銓?shí)際是怎么做的吧？

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 20:00 發(fā)表
- y! A; }. P  U' I2 g- r# M, C理論計算和仿真在初次設(shè)計時，幾乎是無用的，只能憑借類似的經(jīng)驗(yàn)加大安全系數(shù)，往往有了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再去驗(yàn)證有限元分析與實(shí)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 Y/ B: M4 v$ T: w5 C
; q2 X! c+ M0 f' k3 y% V  K. N樓主，您的觀點(diǎn)呢 ...

1 N: Y! r% N9 T: ~' m; d
我實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不多，談點(diǎn)自己的認(rèn)識吧。
+ X" F/ p  P$ ]9 V/ {, J設(shè)計若有以往產(chǎn)品作參考，參考以往設(shè)計和經(jīng)驗(yàn)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(yīng)付而仿真。以前所在的國企就是這樣的。
而對于一些新結(jié)構(gòu)，或者手工計算和經(jīng)驗(yàn)無法解決的工程問題，仿真將成為至關(guān)重要的設(shè)計工具，最后通過測試試驗(yàn)對仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。聽說過得實(shí)例有硬盤里面的音圈馬達(dá)設(shè)計，電磁(EM)分析全部依靠仿真計算。
$ s3 R' w  u+ o$ U& }- R所以仿真的應(yīng)用程度也和產(chǎn)品性質(zhì)相關(guān)。

關(guān)于軸向力計算，我自己無機(jī)會驗(yàn)證計算方法的正確性，只有向大家請教。目前得到老板認(rèn)可的是第二種計算方法。

機(jī)械神話

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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，哪怕實(shí)驗(yàn)做錯了，呵呵。比如軸承、導(dǎo)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。
  J; ~6 M6 _" i- I  d- h: w- l
, u3 r  O4 v8 _9 P! Y樓主回復(fù)真快，自習(xí)看看你的calculation。

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 20:13 發(fā)表
類似的摩擦力測量沒有做過。

4 N% }! T! k0 T7 Y; l* [2 N$ a2 H但只要是重要的地方，所有摩擦力我都取自于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，哪怕實(shí)驗(yàn)做錯了，呵呵。比如軸承、導(dǎo)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。

- `. L% M& t; ?3 Y樓主回復(fù)真快， ...

$ H) i: Q6 e$ [7 z, G
看來斑竹時間和資金都挺充裕啊，每個摩擦系數(shù)都自己實(shí)驗(yàn)測量？
( \, f, q! H( @$ D3 @6 Q) F
4 s! k8 O  \" U' E& c% f“樓主回復(fù)真快， ... ”
莫非斑竹在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室"自習(xí)"？

機(jī)械神話

依樓主的意見，測量一個摩擦力或者摩擦系數(shù)，需要多少時間和資金？
- d, y0 B$ Z2 ^7 o
- s1 R% N& V, }5 {: w' `, ~) d: x我時間不多，資金也不多。只是摩擦力如果和實(shí)際差別很大，設(shè)備的性能性能差別很大。
( Y$ S5 \- t' ^2 I! Z
2 t+ j; k* l' j% j6 ]* |, G8 W3 @很久沒有自習(xí)了。

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 20:24 發(fā)表
依樓主的意見，測量一個摩擦力或者摩擦系數(shù)，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(shí)際差別很大，設(shè)備的性能性能差別很大。

很久沒有自習(xí)了。

至少需要一兩個精度還可以的傳感器吧？然后怎么也得設(shè)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(zhuǎn)換器，將傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。
不便宜了。
測試結(jié)果也不是次次如人意吧？分析，調(diào)整也挺費(fèi)時間的。
$ ?. H; T, J4 Y  v
1 Z5 k" `) e9 Q6 _8 @不過工作需要的話這些工作也是必須要做的。

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最近同事做了相關(guān)測試,M2.5螺釘,.扭距0.3N*m左右(2.5in-lb=0.28N*m),實(shí)測軸向力只有400N左右.
" d, A4 a/ z) n- p也就是說大概和計算方法一相吻合(計算時摩擦系數(shù)取0.17左右),Fa=400N.
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(dǎo)致同規(guī)格螺紋而頭部直徑不一樣的螺釘軸向力計算結(jié)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(shù)過多,導(dǎo)致計算結(jié)果波動范圍也較大.
" v( v2 m6 X8 ~0 V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.
而從測試結(jié)果來看和第一種計算方法結(jié)果相同,但不排除偶然吻合的可能性.

[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-13 11:25 編輯 ]