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
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。
$ Q8 e! @) P) T“名義上K 值約為0.46”，這個數值是根據理論計算反算的。

2 }2 L! u# x+ z7 [3 G) ]) ~7 N8 j
2 b& m8 s1 b5 D% a; g在西工大機械設計手冊第七版67頁找到了這段話，如下圖。
* j: ]: t% x6 o, A( _+ A* n$ _
1 K( ^$ O1 H# q4 K$ @) 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。
1 u8 u" z2 P( U
+ z4 w+ Q& L; F: x+ r6 Y0 L[ 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？
. \0 C* S; ~# A9 K“1.理論計算的軸向力可信嗎？”

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原帖由 機械神話 于 2008-11-6 19:49 發表
' }8 B% i) N& q# e2 y, Q我不說過這句話了嗎？
( m/ P- o& I5 Q  Z8 j4 S$ D“1.理論計算的軸向力可信嗎？”

! U! r; k& L. F2 L, |hehe,
6 z+ ~" x8 o' |  ], L: f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...
/ N3 f% S. B3 y% A斑竹作過類似測量摩擦力的工作或實驗么？
" l5 |2 e9 y9 Y* Z* `2 X
) _8 X' ?/ D+ }3 `. V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。

樓主，您的觀點呢？

' {: ~1 l$ k' P; u" B! }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？

easylife

原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:00 發表
* V3 Y- D% d# w6 z( z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。
( z' V; L7 [: d- v
樓主，您的觀點呢 ...

我實踐經驗不多，談點自己的認識吧。
8 y- a& m; i; o; L% z# m/ \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。
( k1 r/ G! T7 \5 u9 J/ p; T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。
+ T, t! \1 {9 l. e3 y% n5 C% w所以仿真的應用程度也和產品性質相關。
, b/ z4 o+ r5 Q6 z" a& k
7 n; }3 J; q( ?. Y) I- H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。
% t( K* L4 z% G! {
; S5 @$ E6 ?8 o" H, i8 M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。
: E; Q% w9 e: y8 J' ~- ]
! J: j2 W8 o& a) q; |$ t0 t樓主回復真快，自習看看你的calculation。

easylife

原帖由 機械神話 于 2008-11-6 20:13 發表
類似的摩擦力測量沒有做過。
1 Q$ M: N, \/ D  ^' F0 Q* w
, ]0 _% F7 m: x$ m3 O" P# Y; K+ 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。
( b- T* i6 }3 N4 W2 h3 S
樓主回復真快， ...

" U  T- d& E6 C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？

' a; }! e& a8 z; o7 S' G/ D“樓主回復真快， ... ”
8 g2 E- C7 g: L/ W4 t5 h" E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？

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。

. {5 d( o, X, }" `0 p. j4 Y( V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？

/ t2 S- X# ^. G+ 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。

1 o6 S- q3 a+ v1 d4 E5 B很久沒有自習了。

0 \! t( ^: a) M3 Q0 N1 G. x" B; J+ F
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。
. E& `! T! t% T8 W! n2 d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。
. D$ I5 y8 M0 M( R不便宜了。
測試結果也不是次次如人意吧？分析，調整也挺費時間的。
) \2 m4 s) Z; |) N) |; b* r7 `. I- f6 _
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.
1 b( d+ y9 K, A' L2 j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.
( i* |; |" U) V) u+ [而工作中被建議選擇方法二. 孰是孰非?
3 d& s7 D* m1 m
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.
+ k, o' u$ F* N* J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.
; k4 p4 L5 N, T' B- }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.
( @/ z1 i( T9 W# X$ G! F
[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-13 11:25 編輯 ]