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,
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.
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.
% U1 }) M' D% P( H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:
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.
/ E+ m( r& U& w; G2 [, h方法三(机械设计手册,力矩系数K取0.15-0.20),700N-900N.
很难抉择那种方法是最合适的.

" Z# q7 S" c" H有朋友遇见过类似问题么?
3 Z# N, ?( V. [* l; K/ }有兴趣的话改天我将详细求解过程附上

BR.

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
- S' J3 s' n9 I2 W这种计算方法是否在太空中非常有实用价值

没接触搞航天的工程师，不是很清楚

easylife

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.
9 {, ?7 a: k6 b& F& Q6 W' U' D( e) X即1楼方法三.

机械神话

楼主，几个问题探讨一下：
1.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）
2.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？
( a& _' [# [8 P1 b% ~
楼主的东西应该对变形有严格的控制。

机械神话

: X7 z% y; S: i4 P/ L
2 ~6 d# r/ S% d9 U4 b: e+ q[ 本帖最后由 机械神话 于 2008-11-5 13:55 编辑 ]

easylife

原帖由 机械神话 于 2008-11-4 23:30 发表
4 G! J, p) B" S2 O* w楼主，几个问题探讨一下：
7 K3 Z* r+ w1 j2 a1.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）
; w" n& `/ m- _: o0 `+ ]# m2.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？
  }0 Y8 _4 Y  |2 t/ q
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.

easylife

原帖由 机械神话 于 2008-11-4 23:40 发表
: X/ L/ `, T/ {97050

( h" W3 y+ n3 q1 ^  A* F2 [+ Q
http://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=146075&page=4

& x9 R1 f* K6 {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
) }/ I& s  n8 Q$ F1 x- C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?
我没有在设计手册找到这段话,十分感谢!

机械神话

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。
7 o- Q3 u! j4 }1 K1 K% R9 t- O“名义上K 值约为0.46”，这个数值是根据理论计算反算的。

机械神话

原帖由 easylife 于 2008-11-6 00:11 发表


" p7 E' R( Z; b9 Z* h* 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.

: x5 C' q8 `8 J. V; J6 R, D( A
机械上也有这种方法。