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

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原帖由 機械神話 于 2008-11-6 10:26 發表
5 f+ X" J& X5 L2 ~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。

" @, n+ y! Z) P在西工大機械設計手冊第七版67頁找到了這段話，如下圖。

  g8 K- M) A8 @9 W6 _5 x斑竹認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。

' W# [# l; N7 h. v[ 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？
7 j; d/ l/ L3 u7 `. E“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
  Z% _% z6 S  e5 l; o我不說過這句話了嗎？
“1.理論計算的軸向力可信嗎？”

hehe,
8 W' Y5 y; y! \4 o/ ^9 y' B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...
0 C/ K. j3 T! i' d- K3 g- p: B* E斑竹作過類似測量摩擦力的工作或實驗么？
% x) _' ?# n, O; [) f
/ }" k* I: P# r8 y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 [$ B! t7 I/ u+ P4 b樓主，您的觀點呢？
2 F- P% D1 w: n& J! N# A
" J" }& h: S5 [! b8 h2 o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？

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原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:00 發表
. c7 J2 E5 m5 X6 W' F# a. Q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。
. m3 ~% X/ z! h" v% i
9 r/ Z) H/ q4 h1 y樓主，您的觀點呢 ...

我實踐經驗不多，談點自己的認識吧。
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。
: K: s: l5 ?2 l; `- r所以仿真的應用程度也和產品性質相關。
2 m# z, n4 v) h
' x3 v5 {+ X' Y  W8 `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。
; D9 i; V: U- I% U  `: H  K2 p
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。

9 A+ g: M; H6 ^% A# P- L! G樓主回復真快，自習看看你的calculation。

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原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:13 發表
# _) T9 K5 l& _8 P: G3 {/ [! e. _類似的摩擦力測量沒有做過。
, Z6 ?( ^3 Y: z! W" C3 {* V( ~* y6 C
7 t1 G$ W6 e4 A. ^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。
) {8 @* A7 p- U
樓主回復真快， ...

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？

“樓主回復真快， ... ”
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？
. f& h5 m% m  f5 V
" b5 H& Y- W1 M! L% w% f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。
8 C, W& O% x7 ~# t! f# k3 K8 C% S
很久沒有自習了。

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原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:24 發表
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？
8 ?9 o3 L; T& t7 U7 h
1 b( y& @9 ~% P: ?9 O- h  W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。
& y8 y  T$ m5 z2 [, ]# R
很久沒有自習了。

! Y5 U: C% S( _- l4 D9 \
9 ^1 |  d, I$ i! ?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。
0 ^2 O; W( A6 c: ^/ D# r- R, w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。
7 m, I& V/ k7 j( Y, M5 j# H不便宜了。
  S" B7 i( D0 Y0 Q. e測試結果也不是次次如人意吧？分析，調整也挺費時間的。

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.
# h/ d  i/ s2 D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.
/ R6 i9 E1 \- V* \+ Y/ ~而工作中被建議選擇方法二. 孰是孰非?
: x- V/ z5 ]  Y- @# r* _+ n
1 x3 H/ Q, s6 m" x) X: R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.
8 _; d' t% ?6 \. o# N; G而方法一中待定參數過多,導致計算結果波動范圍也較大.
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.
, k. P, j7 F) @- N, M
& l3 D+ l: d- Y: F[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-13 11:25 編輯 ]