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受扭的两摩擦面,摩擦系数已知,如何计算预紧力?

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发表于 2016-8-15 15:27:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zwc73822 于 2016-8-15 15:27 编辑
' x& u$ y* v. q! x$ b% I, o* B- U  k/ g( C
如题,附示意图图一张。% e) t3 ?( j4 l% F

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发表于 2016-8-15 15:45:25 | 显示全部楼层
哪两个贴合面,哪两个摩擦面,图中有指示箭头吗,受扭与旋转是一回事吗,究竟是受扭还是旋转。) _9 D: P( w8 T& S
有图跟没图一个样。
 楼主| 发表于 2016-8-15 16:17:27 | 显示全部楼层
上面图片表达不清,重新弄了一个

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 楼主| 发表于 2016-8-15 16:18:14 | 显示全部楼层
寂静天花板 发表于 2016-8-15 15:45
9 ^$ I7 }; f7 o哪两个贴合面,哪两个摩擦面,图中有指示箭头吗,受扭与旋转是一回事吗,究竟是受扭还是旋转。
8 p, z1 `* F3 s有图跟没图 ...
3 C( |+ f2 b/ X6 ~0 B
水平有限,见笑了。9 c2 p3 I& a+ F
我做了新的草图,在3楼,麻烦帮我看看
$ h: g3 P$ f; T% h* w' L
 楼主| 发表于 2016-8-15 16:19:51 | 显示全部楼层
zwc73822 发表于 2016-8-15 16:18
4 V" V) f' T- t. s0 v水平有限,见笑了。
7 D' R8 @- [+ v+ Y* S我做了新的草图,在3楼,麻烦帮我看看

8 W# M5 l5 C' H* C6 l5 ^图片有误,是P的最小值; W, Y3 w( a: V+ T, s
发表于 2016-8-15 16:40:11 | 显示全部楼层
扭矩相等,P x 面积 x 摩擦系数 x 180/2=F X (330-180)。均匀载荷,不知道这样简单处理对不对?
发表于 2016-8-17 11:02:19 | 显示全部楼层
生意清淡,泡坛子看书,斗胆算一下。。。

' d7 n: T3 {+ K! q
外力造成该摩擦表面上同时分布有垂直向下的力和力偶,计为N, M
凭啥等效到摩擦面到重心,请看下面分析。
这两种作用,无论是哪个先导致打滑,都是失效,更何况是综合(叠加)作用。
' k' e9 X6 b/ k
先分析N的作用。
这个简单,只要压紧力产生的摩擦大于N就可以了(图略)。
静摩擦系数为u,则所需压紧力P1=N/u3000/u

# L1 E4 M# u! @$ m2 T$ H  e1 t
然后分析M的作用。
这个稍微麻烦些,平面上的静摩擦力,所能提供的抗转动力矩最小值有多大?
7 {, S! L' r, B1 o) i' T
是围绕中心,还是围绕边缘某处呢?   设压紧力为P2,压强σP2/(100*180)

$ M9 ~/ V1 ]3 {( T) B% P% b4 _
看来打滑的话,会绕中心旋转。怎么算的?俺投机取巧了。。。。http://www.wolframalpha.com
$ f$ Y3 _& i/ G( v! b
这就是为什么上面一开始就把外力等效到摩擦面中心的原因,与直觉无异。
  E( a4 Z" E9 {' E6 D. N
注意,上面的积分数值乘以σu后才是力矩,此时应等于外力矩M,变换一下:
/ z9 V+ p) m2 Z7 h% J
那么所需的总压紧力不得小于:

, W# h- p, E1 H9 {
考虑到摩擦面压紧不是那么均匀,可以给安全系数,越大越安全。
那上面的分析就没啥用了,还是打孔穿螺丝更安全。

/ y& n& [  C$ k9 N+ s6 e/ u

! Q* d; o/ c& @7 L  z/ s; [
以上纯属臆测,如有谬误,请认真选砖,最好是贵金属的,俺需要。。。

& e3 P  r3 F4 m) e! m$ X) R  {# E
( M( D* l# F. m- C6 h3 Z% Q
估计老友 @风浪韵 对此会比较感兴趣。
& z6 o: P1 E6 e# ~

2 X% P8 U% o+ d* c% {
相关问题:
摩擦力偶矩的计算,求助
http://www.cmiw.cn/thread-385277-1-1.html
8 W; q. r- U: l/ B% d3 m4 t
发个力矩题目给大伙侃侃
http://www.cmiw.cn/thread-385089-1-1.html
1 U* V3 X# c* {* B! e9 p! t7 k

/ b* D' _2 s& M: s  S# `* l, ?! O7 Z

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点评

应该有吧, 俺还不知道呢。。。。。  发表于 2016-8-18 18:02
那个,我是说类似的,其他典型机构。  发表于 2016-8-18 13:03
可以试试搜素关键词: cam controlled planetary gear trains 凸轮 控制 行星轮系  发表于 2016-8-18 12:39
在哪里可以找到这些内容呢,谢谢。  发表于 2016-8-18 10:51
动静大侠,借地方请教个问题,大概几个月以前,刘景亚教授发了个凸轮驱动行星齿轮机构,您直接就给出了机构的名字,想问下,国外对这些具体的机构都有进行详细的分类,命名和研究是吗?  发表于 2016-8-18 10:49
 楼主| 发表于 2016-8-17 16:41:37 | 显示全部楼层
动静之机 发表于 2016-8-17 11:02
! Z# _) a* t* }# K: D3 u  ^生意清淡,泡坛子看书,斗胆算一下。。。1 }5 X7 c) P$ D8 X* M- |
外力造成该摩擦表面上同时分布有垂直向下的力和力偶,计为N, M。 ...
; k6 q, s$ {/ L, b* B
感谢回答,不到一天时间,居然出现一个这么详细的回答,简直惊喜万分。
: t1 l& W  A- E5 n+ O. }
( K) h* z! ?/ z) U9 _$ u( C& d, v为什么中心的抗转动力矩最小,看来应该是可以证明的。( u% V, |5 d% s, \
但这个wolframalpha实在高大上,不知道该怎么用,应该可以从里面查出证明过程吧,我的英文水平有限,查不出来啊
8 f1 ~6 E  y: O3 F# H3 e( `& v9 ?: x. I7 G' R+ K+ ^
另外抛开安全系数不说,为什么最终答案是P1+P2呢,而不是P1与P2相比较取最大值。这里是否有深入的含义?假如其他条件理想化,P1=2,P2=1,如果我取P=2.5,会发生什么?机械水太深,感觉两眼一抹黑,如果层主能指点一二,那就太好了。
; q! P5 I7 d! Y9 s, F( o2 c  g4 |1 g# D/ X: L' v2 U3 |1 k
对于这个力矩题目,我也算了下,有两点一直想不通( q# ], J) Y+ M  L: x5 [$ V
1、关于里的合成和分解,为什么按图1这么分解,而不是图2(没办法,我基础确实有点渣); S6 s, X$ l9 W
2、圆台侧面积我查出来S=π*(R1+R2)*L,带入结果刚好是S=π*(R1*R1+R2*R2)/sin(15)的两倍。不知道哪个错了?
( F6 C9 ?- V- [" e9 u/ v( K" O$ Z+ F9 q/ t6 E, g
& o+ _7 X7 S2 ?+ W" ^+ `9 z& o

点评

P1+P2的缘由, 是很朴素的,就是两种应力状态的叠加,任意一个屈服,都会导致集体“溃坝”,因为动摩擦一般会更小。这个假设并不完善。。。。。  发表于 2016-8-17 17:25
 楼主| 发表于 2016-8-17 16:42:58 | 显示全部楼层
zwc73822 发表于 2016-8-17 16:410 C( l% q' r4 r6 i7 \# e
感谢回答,不到一天时间,居然出现一个这么详细的回答,简直惊喜万分。
. B) W0 R7 Q# y0 O; O+ F+ A6 U2 Q0 N
5 o, ^0 v9 |4 I" f7 A  G为什么中心的抗转动力矩最小, ...

8 w$ s  X! X' {2 f) O/ u2 i  z图在这里) ^/ A2 v0 L0 w6 f% q9 R' S6 Z# j

8 B: _: Z2 c+ Z( ^& s

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点评

力的分解确实是可以任意的,但分解的时候要看运动趋势。锥面并没有沿着斜面直线方向运动的可能, 所以。。。  发表于 2016-8-17 17:39
 楼主| 发表于 2016-8-17 16:45:33 | 显示全部楼层
淡然 发表于 2016-8-15 16:40
  C$ c1 r1 x8 U9 t" X5 D扭矩相等,P x 面积 x 摩擦系数 x 180/2=F X (330-180)。均匀载荷,不知道这样简单处理对不对?
% z$ G. a7 @. `6 ?7 W% Q
谢谢回答之前没回复,因为我也不知道这样是不是对的,感觉动静之机的答案比较有说服力,你有兴趣也可以看看。2 ]3 N$ Y! O) ^5 _

4 L, @% D6 o+ Z- q5 b7 C( Z# b
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