螺釘軸向力計算方法-Screw axial force calculation---討論

easylife

在對一些依靠螺釘緊固的零件進行變形等靜力學仿真計算時,
必須先根據螺釘安裝扭距,計算螺釘緊固后施加在零件表面上的軸向壓力.
將這個軸向力做為零件仿真計算的一個關鍵邊界條件,提供給仿真同事.
問題是不同的計算方法和公式,計算結果有最大達300%的差別:
如M2*0.4 螺釘,緊固力矩2.5in-lb,一方法(機械設計手冊理論公式)400N,Eng-tips上另一公式近1200N.
方法三(機械設計手冊,力矩系數K取0.15-0.20),700N-900N.
* W$ f/ S% W8 ?$ j. u" `' U很難抉擇那種方法是最合適的.
7 J: P0 t7 l2 N( o& d  J
有朋友遇見過類似問題么?
6 e1 j  A5 X0 q7 b有興趣的話改天我將詳細求解過程附上
4 y" |0 i( p5 U/ n* q( |2 d4 u5 e
+ s% p7 ]& W4 o' y$ u, i1 {8 h2 uBR.

hanchaohui

這種計算方法是否在太空中非常有實用價值

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原帖由 hanchaohui 于 2008-11-4 10:20 發表
6 Y1 Q; d) b  m: f7 l$ h: V6 R$ B+ D這種計算方法是否在太空中非常有實用價值

" G7 w4 d) i+ [# T9 H- }# J. b+ D沒接觸搞航天的工程師，不是很清楚

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和一個20多年經驗的老工程師溝通后，他認為T=KFd,K=0.15-0.20的經驗計算公式(機械設計手冊螺母緊固力矩計算公式)是可以接受的.
! g" a' ~" p0 F; Q2 ^# r( @即1樓方法三.

機械神話

樓主，幾個問題探討一下：
6 i3 W; s( S1 V( n1 R, ?1.理論計算的軸向力可信嗎？（如果你對軸向力有特別的要求，做臺架試驗應是最可靠的）
2.仿真計算的變形結果可靠嗎？如果有了仿真的結果，樓主準備怎么用？
6 K9 @7 h* a- g7 ~  g5 y% f
* W  H0 ~1 S3 Y3 T3 s: W( W樓主的東西應該對變形有嚴格的控制。

機械神話

7 o, v6 q+ ]8 y8 ]( ~3 T( q9 d5 D+ R[ 本帖最后由 機械神話 于 2008-11-5 13:55 編輯 ]

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原帖由 機械神話 于 2008-11-4 23:30 發表
樓主，幾個問題探討一下：
1.理論計算的軸向力可信嗎？（如果你對軸向力有特別的要求，做臺架試驗應是最可靠的）
2.仿真計算的變形結果可靠嗎？如果有了仿真的結果，樓主準備怎么用？

樓主的東西應該對變形有嚴 ...

! A, X$ U- v5 G$ m
( Z0 ]' J) t0 j8 u0 Z1.理論計算時涉及的變量太多,參數值選擇范圍很大(很多也是經驗值,如摩擦系數),導致計算結果精確度不是很理想. 因為本人涉及產品中使用的螺釘很小 (M2*0.4), 恐怕很難用臺架試驗方法驗證. 在建筑行業,需要控制高強度螺栓的預緊力時,好象是通過檢測螺栓的伸長率來控制軸向力的.
5 k- r6 j3 F, q( q) F2.目前來看,對仿真計算的結果認可度還是比較高的,不然工作無法開展,復雜結構的變形,應力,模態等手工很難計算. 目前是設計提出分析對象,仿真結果指導設計,對結構進行優化,測試對設計,仿真結果進行驗證. 試驗結果異常時仿真組進行失效分析,或者公差敏感度分析.
% h  d7 P! ]/ C6 w設計,仿真,測試密不可分.

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原帖由 機械神話 于 2008-11-4 23:40 發表
3 `1 ?; t# J- r5 ~4 P( G97050

/ ~2 s0 K% b0 n5 X% X* w
http://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=146075&page=4
3 q! L; K5 ~# H
$ W6 g3 S5 b/ `+ V, b, [" S樓主的"機械設計手冊T=KFd的使用范圍為“M10‐M64 普通粗牙螺紋”，樓主要使用這個公式，K
; X1 @$ y, f  u% R- Z值需另行計算，從上面的計算可知，對于M2×0.4 的螺紋，名義上K 值約為0.46。"是在哪兒找到的?
我沒有在設計手冊找到這段話,十分感謝!

機械神話

這句話我在兩個地方看到：1.徐灝的機械設計手冊2.西工大機械設計手冊第七版。
“名義上K 值約為0.46”，這個數值是根據理論計算反算的。

機械神話

原帖由 easylife 于 2008-11-6 00:11 發表

. \  L1 @7 O+ U" N) M- R
在建筑行業,需要控制高強度螺栓的預緊力時,好象是通過檢測螺栓的伸長率來控制軸向力的.

1 H7 y' N1 L' n& K, ]1 r
機械上也有這種方法。