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楼主: easylife

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

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 楼主| 发表于 2008-11-6 19:36:54 | 显示全部楼层
原帖由 机械神话 于 2008-11-6 10:26 发表 4 p, {# v/ D. e9 b
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。
* d' B7 J0 [  v2 f4 N“名义上K 值约为0.46”,这个数值是根据理论计算反算的。
' w/ d" z! ~7 r5 k4 i* R8 ^8 a4 B

8 O; P6 x. X& T2 S: ^0 g  D$ h- [在西工大机械设计手册第七版67页找到了这段话,如下图。
% a! m$ T9 m+ w6 m1 n8 u  W1 V8 w' R) t- x2 x; q5 N+ T
斑竹认为理论计算方法的意义大么?8 `: O: u; f: B2 m9 p' C+ Z# s
我的意思是计算时涉及变量很多,其中摩擦系数的合理选取很难,基本上也是选择的经验系数,难以保证结果准确性。
& Q% a' ^8 j( f% f- I
) P+ ^6 }! \2 X# k[ 本帖最后由 easylife 于 2008-11-6 19:38 编辑 ]

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发表于 2008-11-6 19:49:59 | 显示全部楼层

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我不说过这句话了吗?2 A0 y- e; h" A
“1.理论计算的轴向力可信吗?”
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 楼主| 发表于 2008-11-6 19:57:52 | 显示全部楼层
原帖由 机械神话 于 2008-11-6 19:49 发表 - T6 `+ [+ O5 U  W
我不说过这句话了吗?
2 O  c+ t) J, _8 n: ^6 B+ U“1.理论计算的轴向力可信吗?”
! S9 m. {( y. H  M0 P
hehe,; c4 w/ h+ j9 x6 w, f: u/ U
在一些关键计算过程中,我对摩擦系数的选取一直心存怀疑。于是老板叫我设计一套测量摩擦力的装置,发现要在实测中尽量模拟工作环境也不是那么容易的事情,焦头烂额中...
% [. V  p# @' \9 p$ ~* `9 ^4 H斑竹作过类似测量摩擦力的工作或实验么?  Z) Z) a8 S8 W; B" ?9 G/ q

2 K  J) U. |* I1 s* `顺带把3种计算轴向力得方法贴上.

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发表于 2008-11-6 20:00:14 | 显示全部楼层
理论计算和仿真在初次设计时,几乎是无用的,只能凭借类似的经验加大安全系数,往往有了实验数据,再去验证有限元分析与实际的逼近程度,以后有什么改动,类似的有限元分析才有可靠的边界条件。
* ~  Q* ^4 O% x, F8 u
  n7 g9 Y; j- D: Q0 V1 O* J楼主,您的观点呢?
5 q, Q0 b  o, K* w+ c
6 }1 a/ y$ m' d  o4 M. A5 J回到楼主的话题,你的“详细求解过程”是如何的?谈谈你实际是怎么做的吧?
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 楼主| 发表于 2008-11-6 20:12:59 | 显示全部楼层
原帖由 机械神话 于 2008-11-6 20:00 发表 * p! N3 N4 s7 c' D' y- k
理论计算和仿真在初次设计时,几乎是无用的,只能凭借类似的经验加大安全系数,往往有了实验数据,再去验证有限元分析与实际的逼近程度,以后有什么改动,类似的有限元分析才有可靠的边界条件。
! y' b6 X1 d  n
# p; U3 h3 f- V% i6 s  G楼主,您的观点呢 ...

3 J  g6 K1 I: \( }' o
) @6 Q1 I1 M# u; G' K, `# q我实践经验不多,谈点自己的认识吧。
# V+ `3 J; y6 w: H5 P$ Y设计若有以往产品作参考,参考以往设计和经验最重要,也最容易成功, 而仿真不过是锦上添花,或者是为了应付而仿真。以前所在的国企就是这样的。
- v% n  }. R% [/ I$ F" _; S0 r而对于一些新结构,或者手工计算和经验无法解决的工程问题,仿真将成为至关重要的设计工具,最后通过测试试验对仿真结果进行验证。听说过得实例有硬盘里面的音圈马达设计,电磁(EM)分析全部依靠仿真计算。
3 S; Y: N. q5 |& A* j: ~* `# F$ I所以仿真的应用程度也和产品性质相关。
1 S) l5 F/ F  s9 ^7 a. P
  I5 y0 ?! q9 A; h$ j" y关于轴向力计算,我自己无机会验证计算方法的正确性,只有向大家请教。目前得到老板认可的是第二种计算方法。
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发表于 2008-11-6 20:13:55 | 显示全部楼层
类似的摩擦力测量没有做过。
' F# m$ u0 O' y. w1 e7 \* z2 U0 @
: k0 q3 X' w( g3 [8 k' J( m4 L& g但只要是重要的地方,所有摩擦力我都取自于实验数据,哪怕实验做错了,呵呵。比如轴承、导轨、平面的摩擦力。我有时连轴承的摩擦力都不敢相信,理论的可是0.002呀。% _0 D8 m) g4 y  x! O% B3 I: F
! q% r1 T$ Y( t6 X5 S
楼主回复真快,自习看看你的calculation。
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 楼主| 发表于 2008-11-6 20:20:14 | 显示全部楼层
原帖由 机械神话 于 2008-11-6 20:13 发表
) D8 i5 I4 ^  g类似的摩擦力测量没有做过。
0 T0 t3 J. O7 F$ |  ^" ^
$ C$ A* C* ]- t! c  \% a但只要是重要的地方,所有摩擦力我都取自于实验数据,哪怕实验做错了,呵呵。比如轴承、导轨、平面的摩擦力。我有时连轴承的摩擦力都不敢相信,理论的可是0.002呀。/ b4 ~5 G2 R* O

6 \" N# I  w/ [( t# u5 g4 W楼主回复真快, ...

, n+ b- b7 _8 d1 i8 {# ]' O4 m5 k0 _; }) @( ]+ a/ b
看来斑竹时间和资金都挺充裕啊,每个摩擦系数都自己实验测量?) |& g8 X; W. {8 s+ w+ [& Y/ b5 v

2 v' H/ O, @! K, c9 P* Q“楼主回复真快, ... ”$ E8 w1 u6 R; O' r
莫非斑竹在学校实验室"自习"?
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发表于 2008-11-6 20:24:41 | 显示全部楼层

回复 17# easylife 的帖子

依楼主的意见,测量一个摩擦力或者摩擦系数,需要多少时间和资金?9 h+ o: C2 W  e+ \2 _7 ?. T# f
1 C2 B/ U1 p3 L$ `+ d0 N
我时间不多,资金也不多。只是摩擦力如果和实际差别很大,设备的性能性能差别很大。! m6 h" C/ Q6 W" S7 S6 S
( G% A5 u& ], Z( G" Y: d4 O$ M3 b
很久没有自习了。
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 楼主| 发表于 2008-11-6 20:38:11 | 显示全部楼层
原帖由 机械神话 于 2008-11-6 20:24 发表
1 n+ ^; i5 Y) [! a, u$ f依楼主的意见,测量一个摩擦力或者摩擦系数,需要多少时间和资金?, p' q! W7 G. k/ |9 N
/ u* R- V" O0 T" v$ z- T
我时间不多,资金也不多。只是摩擦力如果和实际差别很大,设备的性能性能差别很大。
- p, z$ G% g0 l: Q) X+ u  F' U! A
; A2 I0 `' u# \& N& W0 e1 V很久没有自习了。
6 E1 e- e! q1 r9 p4 Z( S9 S

# M- ~. r$ K+ Z  s. ~9 U3 k* a至少需要一两个精度还可以的传感器吧?然后怎么也得设计加工一些夹具之类的。
4 S7 R1 Q/ _; G3 Y* M5 `查了下Omega的力传感器LCM302系列每个两百多美元 ,而且还要另外花两百多美元买转换器,将传感器输出的模拟信号转化为数字信号。
1 w$ Y' T7 S- E( r( z不便宜了。/ I) D$ ]8 H4 i/ g7 X" N
测试结果也不是次次如人意吧?分析,调整也挺费时间的。
  @# s: I+ ?. T  B1 o! r. n' j1 M# Z) `6 Y; Q/ }1 T
不过工作需要的话这些工作也是必须要做的。
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 楼主| 发表于 2008-12-13 11:14:42 | 显示全部楼层
最近同事做了相关测试,M2.5螺钉,.扭距0.3N*m左右(2.5in-lb=0.28N*m),实测轴向力只有400N左右.
) {' |$ N1 E) Y6 ]也就是说大概和计算方法一相吻合(计算时摩擦系数取0.17左右),Fa=400N.
+ o6 D, w3 T5 n7 T6 j而工作中被建议选择方法二. 孰是孰非?1 n6 V% ?$ n- v, x+ s: {% R

& U* z$ R$ T( ^; @0 \方法二中公式异常简化,导致同规格螺纹而头部直径不一样的螺钉轴向力计算结果一样,显然不是很合理--尽管头部摩擦力矩所占比较较小.$ v2 d/ O5 V* V) f2 ?
而方法一中待定参数过多,导致计算结果波动范围也较大.
: g0 p( _2 Q0 J0 X* r这样两种方法都不是很理想,只能选择其中一种作为近似的处理方法.
/ n' q$ k3 Y5 {# e. `而从测试结果来看和第一种计算方法结果相同,但不排除偶然吻合的可能性.( N$ ]* ~  Q) O. Q- G/ O

: u$ {& |9 ^  Z" r  e[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-13 11:25 编辑 ]
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