螺钉轴向力计算方法-Screw axial force calculation---讨论

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在对一些依靠螺钉紧固的零件进行变形等静力学仿真计算时,
( `8 z* j- X3 x/ U$ }( W! ]必须先根据螺钉安装扭距,计算螺钉紧固后施加在零件表面上的轴向压力.
$ |7 D. X, c% B  K4 C" ^- Q: O0 K$ A将这个轴向力做为零件仿真计算的一个关键边界条件,提供给仿真同事.
: x8 Y, D. p) N$ |8 [( u1 @问题是不同的计算方法和公式,计算结果有最大达300%的差别:
) ~% \: p: G) o( Q  @  x3 T如M2*0.4 螺钉,紧固力矩2.5in-lb,一方法(机械设计手册理论公式)400N,Eng-tips上另一公式近1200N.
' a4 L  ~: Z$ l, l) c7 i. p: F方法三(机械设计手册,力矩系数K取0.15-0.20),700N-900N.
$ L; U0 U1 Y! y- i很难抉择那种方法是最合适的.

( @8 |8 h0 z; @" y4 X5 t6 \有朋友遇见过类似问题么?
有兴趣的话改天我将详细求解过程附上

. e6 s- E( h* V! |3 KBR.

hanchaohui

这种计算方法是否在太空中非常有实用价值

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原帖由 hanchaohui 于 2008-11-4 10:20 发表
+ l- P) O) ~: _: c' Z% B( C这种计算方法是否在太空中非常有实用价值

5 T3 U8 k3 E  v# ~: n1 A没接触搞航天的工程师，不是很清楚

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和一个20多年经验的老工程师沟通后，他认为T=KFd,K=0.15-0.20的经验计算公式(机械设计手册螺母紧固力矩计算公式)是可以接受的.
即1楼方法三.

机械神话

楼主，几个问题探讨一下：
$ A1 Z6 F7 q# \0 u  G1.理论计算的轴向力可信吗？（如果你对轴向力有特别的要求，做台架试验应是最可靠的）
3 T$ w) v8 x2 S9 i% b2.仿真计算的变形结果可靠吗？如果有了仿真的结果，楼主准备怎么用？

楼主的东西应该对变形有严格的控制。

机械神话

) @4 W; l# J8 ~9 v% v7 Q% z! j
; l3 g5 ?. Z  G+ Z9 n[ 本帖最后由 机械神话 于 2008-11-5 13:55 编辑 ]

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原帖由 机械神话 于 2008-11-4 23:30 发表
楼主，几个问题探讨一下：
& G' ?: ^0 p  e( u) T- O1.理论计算的轴向力可信吗？（如果你对轴向力有特别的要求，做台架试验应是最可靠的）
/ a9 n8 r, n' p3 S. D2.仿真计算的变形结果可靠吗？如果有了仿真的结果，楼主准备怎么用？

楼主的东西应该对变形有严 ...

1.理论计算时涉及的变量太多,参数值选择范围很大(很多也是经验值,如摩擦系数),导致计算结果精确度不是很理想. 因为本人涉及产品中使用的螺钉很小 (M2*0.4), 恐怕很难用台架试验方法验证. 在建筑行业,需要控制高强度螺栓的预紧力时,好象是通过检测螺栓的伸长率来控制轴向力的.
2.目前来看,对仿真计算的结果认可度还是比较高的,不然工作无法开展,复杂结构的变形,应力,模态等手工很难计算. 目前是设计提出分析对象,仿真结果指导设计,对结构进行优化,测试对设计,仿真结果进行验证. 试验结果异常时仿真组进行失效分析,或者公差敏感度分析.
设计,仿真,测试密不可分.

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原帖由 机械神话 于 2008-11-4 23:40 发表
+ L: T8 j. {$ _4 l& t+ t! q97050

9 j/ n" [* L9 Y$ g& g" s
http://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=146075&page=4

楼主的"机械设计手册T=KFd的使用范围为“M10‐M64 普通粗牙螺纹”，楼主要使用这个公式，K
值需另行计算，从上面的计算可知，对于M2×0.4 的螺纹，名义上K 值约为0.46。"是在哪儿找到的?
5 X$ ?2 f' D& U1 t* l2 u, a 我没有在设计手册找到这段话,十分感谢!

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这句话我在两个地方看到：1.徐灏的机械设计手册2.西工大机械设计手册第七版。
“名义上K 值约为0.46”，这个数值是根据理论计算反算的。

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原帖由 easylife 于 2008-11-6 00:11 发表

( r- S1 m2 t- ?* u7 C: j2 }( H
! }* o$ w6 e! S1 ^8 |  n. T( ]* s在建筑行业,需要控制高强度螺栓的预紧力时,好象是通过检测螺栓的伸长率来控制轴向力的.

7 z" \- \; C1 @  M" L! t. S0 w( }
机械上也有这种方法。