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

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原帖由 机械神话 于 2008-11-6 10:26 发表
6 Y2 y; E! D5 |  q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。
6 `: x' p2 C: e0 i9 ]( K5 V  R. [“名义上K 值约为0.46”，这个数值是根据理论计算反算的。

9 m. w1 M' Z3 h0 Q( G在西工大机械设计手册第七版67页找到了这段话，如下图。

斑竹认为理论计算方法的意义大么？
我的意思是计算时涉及变量很多，其中摩擦系数的合理选取很难，基本上也是选择的经验系数，难以保证结果准确性。

[ 本帖最后由 easylife 于 2008-11-6 19:38 编辑 ]

机械神话

我不说过这句话了吗？
$ `# F2 U) e; S& m( N“1.理论计算的轴向力可信吗？”

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原帖由 机械神话 于 2008-11-6 19:49 发表
9 J; D+ h$ t0 b+ S我不说过这句话了吗？
; [7 {2 o" l2 g! t: l9 m“1.理论计算的轴向力可信吗？”

# E% @. a0 @, H5 u' Dhehe,
5 V  Q8 D# _. V" Y! I! N4 \在一些关键计算过程中，我对摩擦系数的选取一直心存怀疑。于是老板叫我设计一套测量摩擦力的装置，发现要在实测中尽量模拟工作环境也不是那么容易的事情，焦头烂额中...
斑竹作过类似测量摩擦力的工作或实验么？
- K9 `4 J# y+ y# z
顺带把3种计算轴向力得方法贴上.

机械神话

理论计算和仿真在初次设计时，几乎是无用的，只能凭借类似的经验加大安全系数，往往有了实验数据，再去验证有限元分析与实际的逼近程度，以后有什么改动，类似的有限元分析才有可靠的边界条件。
, f& a% W/ z" U; l
, {3 _5 c# b! e2 P2 O  K楼主，您的观点呢？
- f- m) v5 Z% n7 V  M
1 Z1 J. K  {" E" g1 _8 f回到楼主的话题，你的“详细求解过程”是如何的？谈谈你实际是怎么做的吧？

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原帖由 机械神话 于 2008-11-6 20:00 发表
理论计算和仿真在初次设计时，几乎是无用的，只能凭借类似的经验加大安全系数，往往有了实验数据，再去验证有限元分析与实际的逼近程度，以后有什么改动，类似的有限元分析才有可靠的边界条件。

# S2 Z- }6 p1 {7 s% h" t/ \1 g楼主，您的观点呢 ...

2 U! `2 t' Y; U* H/ K6 \/ }5 D% m
. a& `8 X/ u4 z我实践经验不多，谈点自己的认识吧。
设计若有以往产品作参考，参考以往设计和经验最重要，也最容易成功， 而仿真不过是锦上添花，或者是为了应付而仿真。以前所在的国企就是这样的。
而对于一些新结构，或者手工计算和经验无法解决的工程问题，仿真将成为至关重要的设计工具，最后通过测试试验对仿真结果进行验证。听说过得实例有硬盘里面的音圈马达设计，电磁(EM)分析全部依靠仿真计算。
' l8 F8 v' i" D6 D所以仿真的应用程度也和产品性质相关。

2 ^/ o8 i2 }& u* q  Y+ y8 ?2 B! B, p关于轴向力计算，我自己无机会验证计算方法的正确性，只有向大家请教。目前得到老板认可的是第二种计算方法。

机械神话

类似的摩擦力测量没有做过。

但只要是重要的地方，所有摩擦力我都取自于实验数据，哪怕实验做错了，呵呵。比如轴承、导轨、平面的摩擦力。我有时连轴承的摩擦力都不敢相信，理论的可是0.002呀。
, E" [, P" w: i6 K
楼主回复真快，自习看看你的calculation。

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原帖由 机械神话 于 2008-11-6 20:13 发表
类似的摩擦力测量没有做过。
$ W7 K% j! U: H& U. B4 u! _% \/ b
2 ?; s3 G' V; O5 A+ |' _但只要是重要的地方，所有摩擦力我都取自于实验数据，哪怕实验做错了，呵呵。比如轴承、导轨、平面的摩擦力。我有时连轴承的摩擦力都不敢相信，理论的可是0.002呀。

楼主回复真快， ...

6 N- E3 ]2 j& W6 _, C" c看来斑竹时间和资金都挺充裕啊，每个摩擦系数都自己实验测量？
% g3 U& C" n2 K3 g8 ]- O
“楼主回复真快， ... ”
莫非斑竹在学校实验室"自习"？

机械神话

依楼主的意见，测量一个摩擦力或者摩擦系数，需要多少时间和资金？
: Q! \1 a. w& w1 u
我时间不多，资金也不多。只是摩擦力如果和实际差别很大，设备的性能性能差别很大。
% r- H+ z- r8 G4 R' j( y( h- o) y
; z6 z2 X! E4 m! D& K+ _5 t; |很久没有自习了。

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原帖由 机械神话 于 2008-11-6 20:24 发表
4 ]# x( V3 S9 z" Z6 q依楼主的意见，测量一个摩擦力或者摩擦系数，需要多少时间和资金？
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我时间不多，资金也不多。只是摩擦力如果和实际差别很大，设备的性能性能差别很大。
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' m% b, p3 [5 @% k& W; M6 i1 z很久没有自习了。

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; x! H! c$ z- \% P4 O9 ~& f0 Q至少需要一两个精度还可以的传感器吧？然后怎么也得设计加工一些夹具之类的。
) i  r& o; I4 @$ Y查了下Omega的力传感器LCM302系列每个两百多美元 ，而且还要另外花两百多美元买转换器，将传感器输出的模拟信号转化为数字信号。
1 d- T, a2 y& o$ t' J不便宜了。
测试结果也不是次次如人意吧？分析，调整也挺费时间的。

不过工作需要的话这些工作也是必须要做的。

easylife

最近同事做了相关测试,M2.5螺钉,.扭距0.3N*m左右(2.5in-lb=0.28N*m),实测轴向力只有400N左右.
也就是说大概和计算方法一相吻合(计算时摩擦系数取0.17左右),Fa=400N.
而工作中被建议选择方法二. 孰是孰非?
# s( o' a0 L6 n$ ~
+ B$ I$ O5 A7 s; M+ M% E方法二中公式异常简化,导致同规格螺纹而头部直径不一样的螺钉轴向力计算结果一样,显然不是很合理--尽管头部摩擦力矩所占比较较小.
而方法一中待定参数过多,导致计算结果波动范围也较大.
这样两种方法都不是很理想,只能选择其中一种作为近似的处理方法.
+ m  A# u! `! f; z. b% q. l而从测试结果来看和第一种计算方法结果相同,但不排除偶然吻合的可能性.

. n9 Y+ y* ?9 \( Q0 ]4 Y" i& I! ^[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-13 11:25 编辑 ]