找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 11349|回复: 14

滚动轴承摩擦力计算的难题

[复制链接]
发表于 2012-9-23 12:02:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.下图是引自西德慕尼黑工业大学教授尼曼的著作《机械零件》,在此请教各位大侠为何图中零载荷时摩擦系数为无穷大?: S7 A: u4 ], _# b
  r& i6 U" e5 N

" I- M3 F8 R* p: }; V- [. o- V6 r
2.另外,在计算摩擦力矩时,我用了两种方法分别进行计算:一种是《机械零件》一书提到的估算公式Mr=md^e*c/1000,6 R) ?* J# A/ T0 M% d1 L6 I
另一种是《滚动轴承设计图册》中提到的帕姆恒经验公式。相关参数分别是轴承6004,径向荷载100N,而计算结果分别是4.7Nmm与7.4Nmm左右
; b8 S0 l$ i4 p7 l6 _  Q9 C为何结果会相差这么大?" H* k/ P- y) c

5 ~1 j$ u# i; [- y. n0 f
! y8 E7 {! e2 f, c+ w# ^

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册会员

×

点评

高手点评,不好加分^_^  发表于 2012-9-26 20:30
经验公式相差大很正常,如果为了解决实际问题,可以做试验,统计,如果是搞研究,你用的公式太简单,用模拟程序可以得到更准确的值。 反过来说,就是不同品牌的同一型号的轴承,摩擦力矩相差的比你这还大。  发表于 2012-9-25 22:35
滚动轴承有最小负荷,低于最小负荷,轴承不能正常运转,更不要谈论摩擦系数。所以径向负荷不会低于一定值。  发表于 2012-9-25 22:30

评分

参与人数 1威望 +20 收起 理由
老鹰 + 20

查看全部评分

回复

使用道具 举报

发表于 2012-9-23 12:15:25 | 显示全部楼层
个人感觉,在第一个图上不能理解为无穷大吧。滚动轴承的摩擦系数应该说很小的。可否理解为,径向载荷过小的话,讨论摩擦系数就无意义了呢?

评分

参与人数 1威望 +10 收起 理由
老鹰 + 10

查看全部评分

 楼主| 发表于 2012-9-23 13:31:31 | 显示全部楼层
翔梦随风 发表于 2012-9-23 12:15 ! f& L2 ~8 I- {& F. `
个人感觉,在第一个图上不能理解为无穷大吧。滚动轴承的摩擦系数应该说很小的。可否理解为,径向载荷过小的 ...
# x$ S1 D0 Y5 M2 u" d" D5 G8 o, ]
当然载荷为零讨论摩擦力是没有意义的,但为什么随着载荷的增大,摩擦系数反而急剧地减小最后趋于一定值?这如何解释?
$ Z& W  @5 h7 \' {

点评

负荷太小轴承不能正常运转?这还是第一次听说  发表于 2012-9-26 19:36
负荷的增加会改变轴承内部滚动体的受力分布,所以适当的负荷,会提高轴承的运转精度,寿命,会降低轴承的摩擦系数。  发表于 2012-9-25 22:30

评分

参与人数 1威望 +20 收起 理由
老鹰 + 20

查看全部评分

发表于 2012-9-23 19:58:08 | 显示全部楼层
像这种问题,太理论了,在应用中又很少人会考虑进去的,知道的人就会比较少,能做出正确回答的人就更少了。
' N$ s1 _" A! i5 y' {% `我也不知,占楼捞分等真相……
发表于 2012-9-23 21:32:28 | 显示全部楼层
怕瓦落地2011 发表于 2012-9-23 20:01   H. H! m) O/ I
看来扯淡的帖子要比我这受欢迎多了,真正的技术帖子却没多少人回复
1 i3 V( v. j) m& l
不回复的情况,一种是不被感兴趣,还有一种是被感兴趣但是太难了。
$ T+ k) ?! G9 q- j# C  I俺估计你这是后者。! r0 v; ]$ |" ~: f/ {+ Y8 x5 v
. j5 T- G9 S" w8 o6 b* ^
俺的一个理解是:物体与物体的接触面,微观来看,都是一些尖刺对尖刺的,6 i1 r  m- b# g) M, D3 E: Z1 X% x
很多摩擦原理的书里都会有类似的图: G- j( [8 L2 `2 T/ j1 E% y- ^3 b
. l# @" g) i, F$ c
如果径向力小,就是一些尖刺与尖刺之间进行滚动摩擦+ P  ]' Z# k9 l% T
如果径向力大,尖刺处的压强过大,会使尖刺压变形变钝,) F% V2 N" C# p% T( t  q
结果就是山峰没有以前那么高了,7 J# r' h( q) F
于是乎就容易滚动了。% C- N2 }  w* c  y4 R* f& N" b/ ]
猜测,猜测。
. H- }+ G) s! ~9 E% f3 v
: x! j6 \0 C0 Q摩擦学还是挺深奥的,以前读过一些书,0 @0 F) o7 t8 {" g5 ?4 I
说是有些机理现在也不是很明白,只能靠做实验取得经验数值来使用。( e* k( {! `0 \7 c5 n7 |6 \

点评

大径向力滚动过后,如果尖刺被压倒不再抬起的话,再做大径向力实验的时候数据就会改变。但实际上数据是稳定的,说明可以假定尖刺被压倒后是会抬起来的。猜测而已。  发表于 2012-9-25 11:38
这真的很难吗,我看不是的,其实主要在于我们总是喜欢偷懒去估,而不是去仔细分析  发表于 2012-9-24 18:54
如果是这样,那大径向力滚动过后再改小径向力,由于尖刺变钝了,那小径向力摩擦力应该也一样了。  发表于 2012-9-24 08:49

评分

参与人数 1威望 +20 收起 理由
老鹰 + 20 热心助人,专业精湛!

查看全部评分

发表于 2012-9-24 13:12:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 十年一梦 于 2012-9-24 13:15 编辑
4 W2 C% I; y, |
( r( M" F. H5 Z$ N7 X! N1. 尼曼书中提到了组成摩擦功的8项因素;载荷增加到一定程度,摩擦系数成为定值,其实是摩擦功或力矩不再随载荷增大而增大;而上述的8项因素中哪项目是主要的原因,需要理论分析和试验研究。9 v! L; Q6 v; H2 ^) l/ ]
7 G' t; V, w# J4 r4 w& o
2. 6004深沟球轴承, 尺寸20X42X129 U; X8 Z7 D7 I0 |- F

' R0 a- E" O+ O& C7 _  a.尼曼书中方法:Mr=md^e*c/1000,
& q1 s2 i, W! t! b; ~. O3 v$ P! B: T/ a6 C' B3 B
                  m=0.1 (由图14.22查出,F/C=0.02, 曲线4)
" |, t& Z  T6 Q( R: Z                  d=20mm4 Q3 ]4 o: g& E+ R$ _8 r
                  e=3/4
/ z3 F/ R3 E, d5 c- [+ g                  c=5000N5 \  A) @7 a; V6 `5 s
                    
# x. J4 t# K4 ]' s, T* I0 P2 {6 a    得到 Mr=9.46Nmm* U+ I; Z9 t5 C

! I4 i8 ]& u4 z   b.帕姆恒经验公式: M=ML+Mv
6 @6 A. S7 d6 H8 I1 h% D, g# m% R! v  @( }) N+ L$ `$ T3 F. `2 `
                      ML=f1*K* [(d+D)/2] Ncm& t6 {4 Z5 m& a9 B7 l) d! B
                      9 h9 F1 p( p+ }2 ^: P% J
  f1=0.0009(P0/C0)^0.55;其中  P0=100N, C0=5000N; 得到f1=1.047e-4
( U; A% ~' G+ @( [  K取1003 ?  U6 N. g  D& h" `
: u. i& ^, k& T! b9 Y7 w& |. Q- C
得到 ML=1.047e-4*100*31=0.325Ncm=3.25Nmm0 z0 _* L% R  K( N% z0 h8 E
' |' d8 u4 ?, y, u7 F6 N
                    Mv=f0*[(d+D)/2]^3*159*10^-73 u, J2 s) u# @# I0 U( e
9 E, ?- i8 I/ h) l6 b8 N; m
  f0取1.5(这里我取了1.5到2中的小值)+ ]' b5 v+ D7 X9 `' K
  
  a4 F# r) M( q& n# k& J 得到 Mv=1.5*31^3*159e-7=0.711Ncm=7.11Nmm9 x6 W3 z; v; F# \- _1 m- M/ B; i
5 i. g! C7 ~( J  {7 u, r
            M=ML+Mv=10.36Nmm
  n* Z% {+ A3 P& ?# K& k2 N# B* ]6 F* [" H/ b1 g  J8 v
结论:参数的选取对结果影响很大,如Mv中f0取2,则Mv=9.47Nmm, M=12.72Nmm。
% R6 D+ u' k" d* ~# P0 Z
6 g' y9 m, }( N1 K% l( Y3. 收获:6 A/ \: G9 P  f  e
. W/ b: |( f0 u
a. 幸好楼主提到的这两本书我都有,且大致翻过;没有这两本书的人可能要花不少时间找到书才能参与讨论,特别是第二本的书名应为《滚动轴承应用设计图集》(傅天民 张奇 编译);
6 h; O( A9 e, ~6 [" L+ Vb.通过算这个题,对这个小概念有了些了解,多谢楼主;但离深入把握还差得远;
* E6 Q- A9 t1 p$ I/ a8 Sc. 不懂德文,也没找到帕姆恒的原文,无从得知其公式是怎么来的;设计图集中的公式中轴承尺寸单位是mm,结果单位却是Ncm, 不明白是怎么回事,又查《essential concepts of bearing technology 》,公式是一样的,单位没有给出,可恨的是其例题都在书后附有的光盘里!(此书在Amazon中定价120.87美刀,等我发了财一定买本带光盘的原版!)2 X2 K0 P2 G. `3 c, S
d. 写贴期间两次误操作,浪费了40分钟;就想:是否老鹰可以添加个退出发贴时的提示功能?又想:大环境如此,抱怨老鹰没用,我用Notepad写好再发过来,不就没事了?: ?4 ]. \6 v' M7 a. x3 K  n

点评

自动保存草稿功能吧,好像在其他论坛见过  发表于 2012-9-25 16:47
我的第一种方法结果错误,应为4.73Nmm, 忘了乘0.5, 多谢楼主验证。教训。  发表于 2012-9-25 02:54
不错,感谢这位网友的热情回复  发表于 2012-9-24 19:32

评分

参与人数 1威望 +30 收起 理由
老鹰 + 30

查看全部评分

 楼主| 发表于 2012-9-24 19:11:03 | 显示全部楼层
a.尼曼书中方法:Mr=md^e*c/1000,8 D# m9 e7 a& P8 Q, w" K

! B3 u# ]/ Q4 F                  m=0.1 (由图14.22查出,F/C=0.02, 曲线4)! G7 {" Z" E& N+ S- Z+ ?% i. t
                  d=20mm- z  S) i# b8 _0 j3 H$ c
                  e=3/4
- V0 p3 v4 l8 u: y$ O2 [3 n' d                  c=5000N
8 E/ O* t& E  c# g                    
! k: v. a) j& a- s& ~2 E    得到 Mr=9.46Nmm3 B5 `# X/ u1 e( S2 O- l) S
====================; i! U, ^) `: W1 M- r
难道是我算错了,同样的数值,同样的公式我的结果是4.73Nmm

评分

参与人数 1威望 +10 收起 理由
老鹰 + 10

查看全部评分

 楼主| 发表于 2012-9-24 19:23:02 | 显示全部楼层
Mr=md^e*c/1000
* w) g. @2 d5 h& I; x$ x                 令 m=0.1
  d- T# [- ^, @3 N4 Q6 {                  d=20mm/ I6 U* X+ t. V% c* O
                  e=3/4
& s. o7 Z% l+ A- W& ^                  c=5000N
- R7 B; w5 t( Y5 `' h5 X: u8 r" M则d^e=20^0.75=9.45    m*9.45=0.945   c*0.945=4725  & ]  ?" A$ L; z" w
则Mr=4.73Nmm

点评

是我算错了,多谢!  发表于 2012-9-25 02:55
十年一梦是不是把五按成一了??  发表于 2012-9-24 19:23
 楼主| 发表于 2012-9-24 19:47:34 | 显示全部楼层
十年一梦 发表于 2012-9-24 13:12
/ w4 L; ~( q% n- Q1. 尼曼书中提到了组成摩擦功的8项因素;载荷增加到一定程度,摩擦系数成为定值,其实是摩擦功或力矩不再随 ...
$ S" S( J4 a+ L, K$ W+ y
仔细分析一下参数取值就会发现,帕姆恒的经验公式可能会更准确些,因为尼曼著作中的公式,指数m可能并不是0.75(该书只是举例说明一下m=3/4)3 |- P2 N, }+ ]( |
! Q, c$ P. t$ Q
发表于 2012-9-25 14:01:25 | 显示全部楼层
机械的理论关系到微观物质变化,还真是说不清楚哦!比如滚动摩擦来自于受力后物体表面的微小变形。

点评

受到老鹰大侠的关注非常荣幸啊!哈哈哈  发表于 2012-9-25 17:08

评分

参与人数 1威望 +10 收起 理由
老鹰 + 10

查看全部评分

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|机械社区 ( 京ICP备10217105号-1,京ICP证050210号,浙公网安备33038202004372号 )

GMT+8, 2025-6-18 05:22 , Processed in 0.160678 second(s), 19 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.5 Licensed

© 2001-2025 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表