螺钉轴向力计算方法-Screw axial force calculation---讨论

easylife

在对一些依靠螺钉紧固的零件进行变形等静力学仿真计算时,
2 f7 F- C/ u9 c9 s- b必须先根据螺钉安装扭距,计算螺钉紧固后施加在零件表面上的轴向压力.
将这个轴向力做为零件仿真计算的一个关键边界条件,提供给仿真同事.
问题是不同的计算方法和公式,计算结果有最大达300%的差别:
如M2*0.4 螺钉,紧固力矩2.5in-lb,一方法(机械设计手册理论公式)400N,Eng-tips上另一公式近1200N.
# Y" ]% z: `) {" \9 j. B+ j方法三(机械设计手册,力矩系数K取0.15-0.20),700N-900N.
9 e+ F1 m3 n/ U/ o" X# ]' q5 v# m很难抉择那种方法是最合适的.

, O- ], M. X% p5 c+ C/ G( I' m, w有朋友遇见过类似问题么?
有兴趣的话改天我将详细求解过程附上
2 K, p0 j' r+ Q2 m" S6 a3 K! @
+ [, s/ o5 \. r7 [6 Q, @! n5 OBR.

hanchaohui

这种计算方法是否在太空中非常有实用价值

easylife

原帖由 hanchaohui 于 2008-11-4 10:20 发表
这种计算方法是否在太空中非常有实用价值

4 W  c3 C+ Z6 U, Y/ y) h4 K没接触搞航天的工程师，不是很清楚

easylife

和一个20多年经验的老工程师沟通后，他认为T=KFd,K=0.15-0.20的经验计算公式(机械设计手册螺母紧固力矩计算公式)是可以接受的.
即1楼方法三.

机械神话

楼主，几个问题探讨一下：
% y4 Y! {0 \) O9 q1.理论计算的轴向力可信吗？（如果你对轴向力有特别的要求，做台架试验应是最可靠的）
2.仿真计算的变形结果可靠吗？如果有了仿真的结果，楼主准备怎么用？

楼主的东西应该对变形有严格的控制。

机械神话

1 n) B$ F2 T: f, e[ 本帖最后由 机械神话 于 2008-11-5 13:55 编辑 ]

easylife

原帖由 机械神话 于 2008-11-4 23:30 发表
0 V) Q  R0 Q7 J6 o  Q楼主，几个问题探讨一下：
1.理论计算的轴向力可信吗？（如果你对轴向力有特别的要求，做台架试验应是最可靠的）
( o) ^: b3 K, J; S2.仿真计算的变形结果可靠吗？如果有了仿真的结果，楼主准备怎么用？

楼主的东西应该对变形有严 ...

1.理论计算时涉及的变量太多,参数值选择范围很大(很多也是经验值,如摩擦系数),导致计算结果精确度不是很理想. 因为本人涉及产品中使用的螺钉很小 (M2*0.4), 恐怕很难用台架试验方法验证. 在建筑行业,需要控制高强度螺栓的预紧力时,好象是通过检测螺栓的伸长率来控制轴向力的.
  P+ b% m8 I0 b- z  Z2.目前来看,对仿真计算的结果认可度还是比较高的,不然工作无法开展,复杂结构的变形,应力,模态等手工很难计算. 目前是设计提出分析对象,仿真结果指导设计,对结构进行优化,测试对设计,仿真结果进行验证. 试验结果异常时仿真组进行失效分析,或者公差敏感度分析.
设计,仿真,测试密不可分.

easylife

原帖由 机械神话 于 2008-11-4 23:40 发表
% x: x1 {2 V2 a) V6 l3 S7 N97050

! I6 X5 A3 Y- G) \4 N* ]
http://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=146075&page=4
+ d( J# M6 D2 [
楼主的"机械设计手册T=KFd的使用范围为“M10‐M64 普通粗牙螺纹”，楼主要使用这个公式，K
( Y' A8 j0 p" t9 h; L值需另行计算，从上面的计算可知，对于M2×0.4 的螺纹，名义上K 值约为0.46。"是在哪儿找到的?
我没有在设计手册找到这段话,十分感谢!

机械神话

这句话我在两个地方看到：1.徐灏的机械设计手册2.西工大机械设计手册第七版。
" B6 ]) B& {8 Z1 W4 \“名义上K 值约为0.46”，这个数值是根据理论计算反算的。

机械神话

原帖由 easylife 于 2008-11-6 00:11 发表
, S) D7 s6 O9 M4 G
) u- B7 D4 a8 V0 M
1 x& E) B- D# o9 m7 u" S, R: X在建筑行业,需要控制高强度螺栓的预紧力时,好象是通过检测螺栓的伸长率来控制轴向力的.

: h# l3 b) y7 c7 G0 @4 }  y
8 j  X6 u. V1 M! [机械上也有这种方法。