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

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在對一些依靠螺釘緊固的零件進行變形等靜力學仿真計算時,
5 m% Z# F- M! n必須先根據螺釘安裝扭距,計算螺釘緊固后施加在零件表面上的軸向壓力.
( D0 X- g5 E2 [7 m, I2 I9 v0 s將這個軸向力做為零件仿真計算的一個關鍵邊界條件,提供給仿真同事.
問題是不同的計算方法和公式,計算結果有最大達300%的差別:
! b' g8 e. A+ X% T! N如M2*0.4 螺釘,緊固力矩2.5in-lb,一方法(機械設計手冊理論公式)400N,Eng-tips上另一公式近1200N.
方法三(機械設計手冊,力矩系數K取0.15-0.20),700N-900N.
很難抉擇那種方法是最合適的.
& u( b# t2 S: O! ?: y. _
& n: f1 A" S! q, A: l" R3 i* d有朋友遇見過類似問題么?
( I& K* x: E* x% ~3 D' i: W; j有興趣的話改天我將詳細求解過程附上
( x3 i* P: h4 ^# h
' B& n& W/ [) _, O% gBR.

hanchaohui

這種計算方法是否在太空中非常有實用價值

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原帖由 hanchaohui 于 2008-11-4 10:20 發表
1 T1 K( |: @. U! h. U3 {這種計算方法是否在太空中非常有實用價值

+ B! }! n- d! v$ v' N沒接觸搞航天的工程師，不是很清楚

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和一個20多年經驗的老工程師溝通后，他認為T=KFd,K=0.15-0.20的經驗計算公式(機械設計手冊螺母緊固力矩計算公式)是可以接受的.
) O& e. W6 [6 j6 J" j即1樓方法三.

機械神話

樓主，幾個問題探討一下：
1.理論計算的軸向力可信嗎？（如果你對軸向力有特別的要求，做臺架試驗應是最可靠的）
9 ~9 [0 i" {/ b. B4 {! w2.仿真計算的變形結果可靠嗎？如果有了仿真的結果，樓主準備怎么用？
8 j  W6 \3 C- u
樓主的東西應該對變形有嚴格的控制。

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[ 本帖最后由 機械神話 于 2008-11-5 13:55 編輯 ]

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原帖由 機械神話 于 2008-11-4 23:30 發表
樓主，幾個問題探討一下：
1.理論計算的軸向力可信嗎？（如果你對軸向力有特別的要求，做臺架試驗應是最可靠的）
; N5 R- R; }& i* I2.仿真計算的變形結果可靠嗎？如果有了仿真的結果，樓主準備怎么用？

4 S+ |/ V+ c. P" \樓主的東西應該對變形有嚴 ...

1.理論計算時涉及的變量太多,參數值選擇范圍很大(很多也是經驗值,如摩擦系數),導致計算結果精確度不是很理想. 因為本人涉及產品中使用的螺釘很小 (M2*0.4), 恐怕很難用臺架試驗方法驗證. 在建筑行業,需要控制高強度螺栓的預緊力時,好象是通過檢測螺栓的伸長率來控制軸向力的.
2.目前來看,對仿真計算的結果認可度還是比較高的,不然工作無法開展,復雜結構的變形,應力,模態等手工很難計算. 目前是設計提出分析對象,仿真結果指導設計,對結構進行優化,測試對設計,仿真結果進行驗證. 試驗結果異常時仿真組進行失效分析,或者公差敏感度分析.
; V1 X5 q& C' l# t% K設計,仿真,測試密不可分.

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原帖由 機械神話 于 2008-11-4 23:40 發表
4 v8 y3 c! u# Z4 F* s97050

) l3 }3 b4 N5 r  l7 G/ W
1 s, e7 x3 N. d+ k3 l) g% @http://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=146075&page=4

  u5 N8 q1 Y" |& o樓主的"機械設計手冊T=KFd的使用范圍為“M10‐M64 普通粗牙螺紋”，樓主要使用這個公式，K
值需另行計算，從上面的計算可知，對于M2×0.4 的螺紋，名義上K 值約為0.46。"是在哪兒找到的?
6 w8 U! x) N4 d( I1 d& p$ G 我沒有在設計手冊找到這段話,十分感謝!

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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。

機械神話

原帖由 easylife 于 2008-11-6 00:11 發表
! c- _% D9 H0 M; ^

$ E9 F7 x$ F8 p- ^# O在建筑行業,需要控制高強度螺栓的預緊力時,好象是通過檢測螺栓的伸長率來控制軸向力的.

( A& ~5 o9 {* N+ q4 a% u機械上也有這種方法。