螺釘軸向力計(jì)算方法-Screw axial force calculation---討論

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 10:26 發(fā)表
這句話我在兩個(gè)地方看到：1.徐灝的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)2.西工大機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第七版。
“名義上K 值約為0.46”，這個(gè)數(shù)值是根據(jù)理論計(jì)算反算的。

- h+ @( j- i$ P! q/ r! w/ P
在西工大機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第七版67頁(yè)找到了這段話，如下圖。

% k% ?$ A6 O8 R' h& y斑竹認(rèn)為理論計(jì)算方法的意義大么？
9 Z$ Q0 w! y3 I1 j3 A# m: k, C我的意思是計(jì)算時(shí)涉及變量很多，其中摩擦系數(shù)的合理選取很難，基本上也是選擇的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，難以保證結(jié)果準(zhǔn)確性。
, |, s9 A- `3 B$ ^% l6 y
  d! J6 q6 f7 C# |7 y0 r+ j; C" L/ P[ 本帖最后由 easylife 于 2008-11-6 19:38 編輯 ]

機(jī)械神話

我不說過這句話了嗎？
“1.理論計(jì)算的軸向力可信嗎？”

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 19:49 發(fā)表
1 `# g  A. z% l" y5 \我不說過這句話了嗎？
9 |8 [  }3 k0 {( E“1.理論計(jì)算的軸向力可信嗎？”

hehe,
在一些關(guān)鍵計(jì)算過程中，我對(duì)摩擦系數(shù)的選取一直心存懷疑。于是老板叫我設(shè)計(jì)一套測(cè)量摩擦力的裝置，發(fā)現(xiàn)要在實(shí)測(cè)中盡量模擬工作環(huán)境也不是那么容易的事情，焦頭爛額中...
斑竹作過類似測(cè)量摩擦力的工作或?qū)嶒?yàn)么？
3 g5 b( u) A9 ?, r
' l0 J1 O- }& S' T順帶把3種計(jì)算軸向力得方法貼上.

機(jī)械神話

理論計(jì)算和仿真在初次設(shè)計(jì)時(shí)，幾乎是無用的，只能憑借類似的經(jīng)驗(yàn)加大安全系數(shù)，往往有了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再去驗(yàn)證有限元分析與實(shí)際的逼近程度，以后有什么改動(dòng)，類似的有限元分析才有可靠的邊界條件。

樓主，您的觀點(diǎn)呢？

回到樓主的話題，你的“詳細(xì)求解過程”是如何的？談?wù)勀銓?shí)際是怎么做的吧？

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 20:00 發(fā)表
2 y9 p4 y6 N8 f; f' e: ~6 P0 }. B理論計(jì)算和仿真在初次設(shè)計(jì)時(shí)，幾乎是無用的，只能憑借類似的經(jīng)驗(yàn)加大安全系數(shù)，往往有了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再去驗(yàn)證有限元分析與實(shí)際的逼近程度，以后有什么改動(dòng)，類似的有限元分析才有可靠的邊界條件。

5 ~) w* E$ S6 j/ j3 Y樓主，您的觀點(diǎn)呢 ...

) z1 l8 M4 f- @! ^% A  Z
我實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不多，談點(diǎn)自己的認(rèn)識(shí)吧。
; @8 z3 V2 R. R" r- k. b設(shè)計(jì)若有以往產(chǎn)品作參考，參考以往設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)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(yīng)付而仿真。以前所在的國(guó)企就是這樣的。
而對(duì)于一些新結(jié)構(gòu)，或者手工計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)無法解決的工程問題，仿真將成為至關(guān)重要的設(shè)計(jì)工具，最后通過測(cè)試試驗(yàn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。聽說過得實(shí)例有硬盤里面的音圈馬達(dá)設(shè)計(jì)，電磁(EM)分析全部依靠仿真計(jì)算。
0 K0 v( Y* X& C, s) R3 ~所以仿真的應(yīng)用程度也和產(chǎn)品性質(zhì)相關(guān)。

關(guān)于軸向力計(jì)算，我自己無機(jī)會(huì)驗(yàn)證計(jì)算方法的正確性，只有向大家請(qǐng)教。目前得到老板認(rèn)可的是第二種計(jì)算方法。

機(jī)械神話

類似的摩擦力測(cè)量沒有做過。
( {: U: m# K# C
但只要是重要的地方，所有摩擦力我都取自于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，哪怕實(shí)驗(yàn)做錯(cuò)了，呵呵。比如軸承、導(dǎo)軌、平面的摩擦力。我有時(shí)連軸承的摩擦力都不敢相信，理論的可是0.002呀。
6 }3 F8 H9 p# b+ ^. M4 W
樓主回復(fù)真快，自習(xí)看看你的calculation。

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 20:13 發(fā)表
- o2 n: ~9 I" ~類似的摩擦力測(cè)量沒有做過。

0 q7 t& I7 P" f  `! ?但只要是重要的地方，所有摩擦力我都取自于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，哪怕實(shí)驗(yàn)做錯(cuò)了，呵呵。比如軸承、導(dǎo)軌、平面的摩擦力。我有時(shí)連軸承的摩擦力都不敢相信，理論的可是0.002呀。
% C/ l& ~! x5 ?: Z6 \0 k/ R
; O& w0 \- j# p! f0 A7 [樓主回復(fù)真快， ...

- c8 n+ `4 B* l$ y' T: a7 C1 K9 ?; X
, j4 q% b' x$ e, B9 e3 h) G看來斑竹時(shí)間和資金都挺充裕啊，每個(gè)摩擦系數(shù)都自己實(shí)驗(yàn)測(cè)量？

: `. S0 u( R- c4 Y4 E1 ~' M“樓主回復(fù)真快， ... ”
莫非斑竹在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室"自習(xí)"？

機(jī)械神話

依樓主的意見，測(cè)量一個(gè)摩擦力或者摩擦系數(shù)，需要多少時(shí)間和資金？
& p8 x! e% ?) d, t5 i4 O
我時(shí)間不多，資金也不多。只是摩擦力如果和實(shí)際差別很大，設(shè)備的性能性能差別很大。

& N3 ]6 c, D" T. M2 y很久沒有自習(xí)了。

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原帖由 機(jī)械神話 于 2008-11-6 20:24 發(fā)表
2 B6 g; f  N& P1 w" Q1 b" x" Z依樓主的意見，測(cè)量一個(gè)摩擦力或者摩擦系數(shù)，需要多少時(shí)間和資金？

) Y- X8 h; Y) \1 A1 `9 D0 {( n我時(shí)間不多，資金也不多。只是摩擦力如果和實(shí)際差別很大，設(shè)備的性能性能差別很大。
1 A; |- ~1 m) k$ }1 I) m, q
很久沒有自習(xí)了。

4 n' H) z" s; v至少需要一兩個(gè)精度還可以的傳感器吧？然后怎么也得設(shè)計(jì)加工一些夾具之類的。
查了下Omega的力傳感器LCM302系列每個(gè)兩百多美元 ，而且還要另外花兩百多美元買轉(zhuǎn)換器，將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。
( h) q1 [* n2 i8 ?' M不便宜了。
! d6 A) R% a3 ~測(cè)試結(jié)果也不是次次如人意吧？分析，調(diào)整也挺費(fèi)時(shí)間的。
* s( H) ^0 y; ]* w( x1 _4 q  U
' W. }* e; A6 H# h* _% I% N: M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(guān)測(cè)試,M2.5螺釘,.扭距0.3N*m左右(2.5in-lb=0.28N*m),實(shí)測(cè)軸向力只有400N左右.
( W. A) ?+ k/ F" i也就是說大概和計(jì)算方法一相吻合(計(jì)算時(shí)摩擦系數(shù)取0.17左右),Fa=400N.
而工作中被建議選擇方法二. 孰是孰非?
8 q+ Y& F3 `; |) U
方法二中公式異常簡(jiǎn)化,導(dǎo)致同規(guī)格螺紋而頭部直徑不一樣的螺釘軸向力計(jì)算結(jié)果一樣,顯然不是很合理--盡管頭部摩擦力矩所占比較較小.
5 d" y9 s6 y! |% y1 K& @而方法一中待定參數(shù)過多,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果波動(dòng)范圍也較大.
* O# M- l5 O- S  [; K7 ^3 h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.
. t- H: U0 T& F& T( s而從測(cè)試結(jié)果來看和第一種計(jì)算方法結(jié)果相同,但不排除偶然吻合的可能性.

[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-13 11:25 編輯 ]