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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
3 V3 Q- |1 y+ |* Y' a4 s: M3 O
如题,附示意图图一张。
/ c3 I5 ]& ~+ g2 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。
. l. L! a) j) R, _  n3 ]有图跟没图一个样。
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 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
  n. L5 o  S$ d% F6 A; P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。. B- n4 n' A) u
有图跟没图 ...
0 y% Q8 l$ e. G
水平有限,见笑了。) f/ y) |1 X3 t; w7 l! u% U
我做了新的草图,在3楼,麻烦帮我看看
7 a: F9 ?- l3 j& r+ ~5 K% c
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 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
+ j+ p/ B" ]+ @- }" n水平有限,见笑了。
& X, n# c- g- V: Y8 h2 e我做了新的草图,在3楼,麻烦帮我看看

( u! j3 O$ B* Y4 h5 R/ i3 t1 V& i* _8 j. O图片有误,是P的最小值
$ ^6 G/ ^6 x7 Y: W8 X% }. k
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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?
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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。。。
$ {/ U) b$ T" d  e# A9 L8 R
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。

( ?# u- o. }& |5 e" C4 z
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
! q7 K- s6 ?5 |) i/ h: `: n  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?

( j0 f) F" Y; O! E. j( G; f/ u  E- H
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)

: K  g# Y6 g& v- w- E; ?
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

  v" v8 L# l; j9 X5 U
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。

. X4 d/ Q4 J6 \
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:

# q* ?. A3 ^* Y6 N9 W: D0 p
那么所需的总压紧力不得小于:
2 a- G% Y! W4 ]
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。
1 z3 N$ c; T( |6 U3 Q) e/ q9 ^
# M0 _2 E. H: \5 ~& X# U
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。。。

' ^' M9 b: z9 M+ A6 C  Q% [
5 a3 s$ H0 A& |$ a) n& a* `( a
估计老友 @风浪韵 对此会比较感兴趣。

4 d& Z+ m, q; _2 v$ |" g! u( Q1 M

2 E: l# v% W3 v7 ]
相关问题:
摩擦力偶矩的计算,求助
http://www.cmiw.cn/thread-385277-1-1.html
4 L! x1 I; q' ?' Z* [: }+ u
发个力矩题目给大伙侃侃
http://www.cmiw.cn/thread-385089-1-1.html

, Q$ n. L. L  x. t: |3 _0 k/ @' ]! m9 H' D% K
# X7 s/ C2 s2 Q3 a" T

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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
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 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
' b, r7 O* ]- v1 D# P生意清淡,泡坛子看书,斗胆算一下。。。/ K( y0 S: H# X- {
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。 ...

: z, g( S. \( r: f: c- f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。
( I' x9 @) k( R# y) M; l; L% [; m4 Z
为什么中心的抗转动力矩最小,看来应该是可以证明的。' K+ j. S! q$ c) `2 m( {
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0 j8 {( R: ^# Q0 [

; V7 d; L7 w+ A$ Y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。
# k  x  s6 o' B- O
' `; B) ]* s" h5 L5 f对于这个力矩题目,我也算了下,有两点一直想不通
$ v' ?# E0 Y* z, C" @% x1、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)3 i3 R2 |% s) H* y& Q& a
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?
3 Z8 R/ W# m3 {+ E* A+ b
/ Z' m2 K1 X  j0 f1 Y  f" h4 }
! J+ E  [0 Y- {' g

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
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 楼主| 发表于 2016-8-17 16:42:58 | 显示全部楼层
zwc73822 发表于 2016-8-17 16:41* r/ G; m6 Y( K8 X% ^
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。
( t2 c% z& B0 v" H, t* r7 Z* i. o" k; M
为什么中心的抗转动力矩最小, ...

+ x' ?. _/ o+ t' O2 ]图在这里+ E2 ?8 r8 m2 Q" l- n% r) m  p+ B% v

, x  X0 B  e9 d5 A: X- a

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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
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 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
- G& \0 p/ Y1 }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?
; ^& z2 f8 Z2 N8 Z! p" R& X
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。" ^& d& |+ g! m

8 i) o' Q+ a* n: j9 ]& k
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