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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 滾動(dòng)軸承摩擦力計(jì)算的難題 [打印本頁(yè)]
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-23 12:02
標(biāo)題: 滾動(dòng)軸承摩擦力計(jì)算的難題
1.下圖是引自西德慕尼黑工業(yè)大學(xué)教授尼曼的著作《機(jī)械零件》,，在此請(qǐng)教各位大俠為何圖中零載荷時(shí)摩擦系數(shù)為無(wú)窮大,？' Y9 s. D8 u. A! C' l

; v* h% O1 p0 C0 _6 V[attach]261462[/attach]# z; E7 {8 Q$ F. ~, k1 L

  Y4 y) c; Y. q: P1 ]2.另外，在計(jì)算摩擦力矩時(shí),，我用了兩種方法分別進(jìn)行計(jì)算：一種是《機(jī)械零件》一書提到的估算公式Mr=md^e*c/1000,
( s# \: V! [$ l) B: m8 x/ ~. \1 I8 \另一種是《滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)圖冊(cè)》中提到的帕姆恒經(jīng)驗(yàn)公式,。相關(guān)參數(shù)分別是軸承6004,，徑向荷載100N，而計(jì)算結(jié)果分別是4.7Nmm與7.4Nmm左右
- G+ `9 u, i5 n- S7 G為何結(jié)果會(huì)相差這么大,？
8 }8 t% `( g; |1 I: v, b0 ]3 W# [9 t# H8 \. C) A
) ?/ q1 {- g+ h1 |7 H! P
作者: 翔夢(mèng)隨風(fēng)    時(shí)間: 2012-9-23 12:15
個(gè)人感覺(jué),，在第一個(gè)圖上不能理解為無(wú)窮大吧。滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)應(yīng)該說(shuō)很小的,�,？煞窭斫鉃椋瑥较蜉d荷過(guò)小的話,，討論摩擦系數(shù)就無(wú)意義了呢,？
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-23 13:31
翔夢(mèng)隨風(fēng) 發(fā)表于 2012-9-23 12:15 ; D0 X8 v1 v: z" W" h
個(gè)人感覺(jué)，在第一個(gè)圖上不能理解為無(wú)窮大吧,。滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)應(yīng)該說(shuō)很小的,。可否理解為,，徑向載荷過(guò)小的 ...
) l; u' `% B0 ?4 ^9 f) f8 l+ K1 |" I" ]
當(dāng)然載荷為零討論摩擦力是沒(méi)有意義的,，但為什么隨著載荷的增大，摩擦系數(shù)反而急劇地減小最后趨于一定值,？這如何解釋,？
0 I! t1 a7 m" b/ @% c
作者: 留在未來(lái)    時(shí)間: 2012-9-23 19:58
像這種問(wèn)題，太理論了,，在應(yīng)用中又很少人會(huì)考慮進(jìn)去的,，知道的人就會(huì)比較少，能做出正確回答的人就更少了,。
! }2 f5 ]4 o5 h. u' M我也不知,，占樓撈分等真相……
作者: 子子61961    時(shí)間: 2012-9-23 21:32
怕瓦落地2011 發(fā)表于 2012-9-23 20:01 8 L9 u+ p7 n- M: D# W0 {
看來(lái)扯淡的帖子要比我這受歡迎多了，真正的技術(shù)帖子卻沒(méi)多少人回復(fù)
2 j0 X8 f( a! Q% h8 z8 t
不回復(fù)的情況,，一種是不被感興趣,，還有一種是被感興趣但是太難了。. Q# \8 c) v% o# G8 K& v/ K$ u
俺估計(jì)你這是后者,。# h. ?+ h& ]* K  ^! D* B
7 t3 P8 @1 N" N' u, f' P* T
俺的一個(gè)理解是：物體與物體的接觸面,，微觀來(lái)看,，都是一些尖刺對(duì)尖刺的，6 V% Q; W# f" K' q# ?
很多摩擦原理的書里都會(huì)有類似的圖
# Y1 N; O# w& A: ^
  G: {: [% X/ d: x  e4 m* ~如果徑向力小,，就是一些尖刺與尖刺之間進(jìn)行滾動(dòng)摩擦
& @% Z- S7 H0 r5 _$ \$ s5 [# N如果徑向力大,，尖刺處的壓強(qiáng)過(guò)大，會(huì)使尖刺壓變形變鈍,，
. o! @$ H# O9 h結(jié)果就是山峰沒(méi)有以前那么高了,，
. F8 r4 s* ]# K" y# z. x于是乎就容易滾動(dòng)了。& Q+ S* ?" ]5 m4 o
猜測(cè),，猜測(cè),。# C1 W; A- _, A) g$ ]' Q) u

8 K3 g& n9 S0 l1 G% @2 J摩擦學(xué)還是挺深?yuàn)W的，以前讀過(guò)一些書,，. o; L2 k4 B; Z
說(shuō)是有些機(jī)理現(xiàn)在也不是很明白,，只能靠做實(shí)驗(yàn)取得經(jīng)驗(yàn)數(shù)值來(lái)使用。
7 o0 s/ h3 d* I% p
作者: 十年一夢(mèng)    時(shí)間: 2012-9-24 13:12
本帖最后由 十年一夢(mèng) 于 2012-9-24 13:15 編輯 * l2 H; Y! m7 L5 c: Q
# |) e, S' j* ?8 ?/ O, z+ N
1. 尼曼書中提到了組成摩擦功的8項(xiàng)因素,；載荷增加到一定程度，摩擦系數(shù)成為定值,，其實(shí)是摩擦功或力矩不再隨載荷增大而增大,；而上述的8項(xiàng)因素中哪項(xiàng)目是主要的原因，需要理論分析和試驗(yàn)研究,。
! a5 n- p% f" y$ P7 a3 ^% H3 u6 K" p; c( r1 U& n
2. 6004深溝球軸承,， 尺寸20X42X124 j# J' [; ~, U" E8 q% ]% j

* C) O9 m: b/ N5 e$ E  a.尼曼書中方法：Mr=md^e*c/1000， 3 Q" f. ]+ U7 G$ ^+ U4 W

! v! G9 Z0 S; f3 x. K9 L* z! c* A                  m=0.1 (由圖14.22查出,，F(xiàn)/C=0.02, 曲線4)) p9 O# \2 G" x$ |
                  d=20mm8 A. E; H! `4 ~# v
                  e=3/48 M6 o( X, z! R2 N9 \
                  c=5000N
  O# D  i" H% B* g4 {2 v2 J                    $ l- _, }8 N$ o9 g( W
    得到 Mr=9.46Nmm
; ^4 K( B: |. x  E% w* x( p! H) j2 ?
3 n$ n# T  Q/ l$ l; X3 g( t   b.帕姆恒經(jīng)驗(yàn)公式: M=ML+Mv. k) J/ ^3 {! s" R( \  Y
3 E2 a2 ~, T) g9 H$ q0 _
                      ML=f1*K* [(d+D)/2] Ncm8 c. \- G$ Y6 Y7 k* h
                      ; E. S6 h3 f2 N0 ~
  f1=0.0009(P0/C0)^0.55,；其中  P0=100N， C0=5000N; 得到f1=1.047e-4
3 P' B" h: Y/ J  K取1001 [! Q# W. H& H$ i7 X: C
0 {8 ]- y8 H" j5 S4 M  l9 ^
得到 ML=1.047e-4*100*31=0.325Ncm=3.25Nmm
+ s" \  V1 [& F  g1 i, r 7 c* y$ L  ^; [$ Q5 h
                    Mv=f0*[(d+D)/2]^3*159*10^-73 t& V! L6 ^. D" c
0 H0 I) t* \5 \) r/ ?& s, s
  f0取1.5（這里我取了1.5到2中的小值）
( s$ [1 Y' A7 d! F8 s1 W- r6 l  
+ X1 z' E, [9 K; e* v 得到 Mv=1.5*31^3*159e-7=0.711Ncm=7.11Nmm
% @& V7 z1 L0 B6 }6 p  C! D! O, s& J" f4 s+ ^$ O
            M=ML+Mv=10.36Nmm2 V1 V* _5 c$ ?) T

. q  v# E  M* N 結(jié)論：參數(shù)的選取對(duì)結(jié)果影響很大,，如Mv中f0取2,，則Mv=9.47Nmm, M=12.72Nmm。$ y" R+ F; n& S2 G* v" X

7 \& P6 m3 @# G0 T( y* a3. 收獲：$ n+ c* H2 x5 C. y. P7 V% w
- M, l2 [6 O5 y! e  J  h
a. 幸好樓主提到的這兩本書我都有,，且大致翻過(guò),；沒(méi)有這兩本書的人可能要花不少時(shí)間找到書才能參與討論，特別是第二本的書名應(yīng)為《滾動(dòng)軸承應(yīng)用設(shè)計(jì)圖集》(傅天民 張奇 編譯),；0 U+ ?' ^; a) O2 l, P" r* E
b.通過(guò)算這個(gè)題,，對(duì)這個(gè)小概念有了些了解，多謝樓主,；但離深入把握還差得遠(yuǎn),；2 D! {0 F; I# }# Q
c. 不懂德文，也沒(méi)找到帕姆恒的原文,，無(wú)從得知其公式是怎么來(lái)的,；設(shè)計(jì)圖集中的公式中軸承尺寸單位是mm,結(jié)果單位卻是Ncm, 不明白是怎么回事,，又查《essential concepts of bearing technology 》，公式是一樣的,，單位沒(méi)有給出,，可恨的是其例題都在書后附有的光盤里！（此書在Amazon中定價(jià)120.87美刀,，等我發(fā)了財(cái)一定買本帶光盤的原版�,。�
8 p) o! _3 q( Z2 }$ d9 \, f$ Cd. 寫貼期間兩次誤操作，浪費(fèi)了40分鐘,；就想：是否老鷹可以添加個(gè)退出發(fā)貼時(shí)的提示功能,？又想：大環(huán)境如此，抱怨老鷹沒(méi)用,，我用Notepad寫好再發(fā)過(guò)來(lái),，不就沒(méi)事了？
2 q. Y; h: z/ e
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-24 19:11
a.尼曼書中方法：Mr=md^e*c/1000,，( C4 {- G% o1 z  t- M. H

, }! N/ m4 h; q                  m=0.1 (由圖14.22查出,，F(xiàn)/C=0.02, 曲線4); O4 Q5 b2 k( M1 g
                  d=20mm
0 |, A# U7 i4 V  ?. E2 ?                  e=3/4
* _: E5 C* z) j                  c=5000N' Z  ~9 F' D( R0 u7 Y  j8 |9 T3 W
                    ! ~7 b# r+ d, M' [6 z, g
    得到 Mr=9.46Nmm# K" a6 B0 I2 }' N" C
====================9 {5 T( S" \& U! m& J9 q
難道是我算錯(cuò)了，同樣的數(shù)值,，同樣的公式我的結(jié)果是4.73Nmm
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-24 19:23
Mr=md^e*c/1000
8 c' b/ i$ l/ N; H% T                 令 m=0.1
! e& q1 B, f% T) _. T3 D                  d=20mm
" u  u/ W" @$ i% j) H  d- e% w                  e=3/4
. b0 G, s0 y/ B3 _( a7 ]% Y; q! ]* w                  c=5000N, F3 q7 ?, w( [6 |, u! ~! {* v% Z1 P
則d^e=20^0.75=9.45    m*9.45=0.945   c*0.945=4725  
3 ^8 H# w8 `* d/ e  e3 r4 |  N則Mr=4.73Nmm
作者: 怕瓦落地2011    時(shí)間: 2012-9-24 19:47
十年一夢(mèng) 發(fā)表于 2012-9-24 13:12 7 F2 e1 [. g$ ^/ H5 z0 S7 p8 X
1. 尼曼書中提到了組成摩擦功的8項(xiàng)因素,；載荷增加到一定程度，摩擦系數(shù)成為定值,，其實(shí)是摩擦功或力矩不再隨 ...
0 b3 N: [8 }3 ]
仔細(xì)分析一下參數(shù)取值就會(huì)發(fā)現(xiàn),，帕姆恒的經(jīng)驗(yàn)公式可能會(huì)更準(zhǔn)確些，因?yàn)槟崧髦械墓�,，指�?shù)m可能并不是0.75(該書只是舉例說(shuō)明一下m=3/4)
4 Q: ~( \: w* O+ r2 U# P1 y
7 j9 L- w& `3 f9 [: O. P
作者: honyo2011    時(shí)間: 2012-9-25 14:01
機(jī)械的理論關(guān)系到微觀物質(zhì)變化,，還真是說(shuō)不清楚哦！比如滾動(dòng)摩擦來(lái)自于受力后物體表面的微小變形,。
作者: 丶/hx    時(shí)間: 2012-9-25 16:43
每次碰到知識(shí)庫(kù) 都看不懂  氣死我了{(lán):soso_e193:}
作者: leftwall    時(shí)間: 2012-9-25 16:44
怕瓦落地2011 發(fā)表于 2012-9-23 13:31
& @7 [& z& J/ U# p4 l3 k, \/ p" n' \當(dāng)然載荷為零討論摩擦力是沒(méi)有意義的,，但為什么隨著載荷的增大，摩擦系數(shù)反而急劇地減小最后趨于一定值,？ ...

0 j+ T" c' e* l( j實(shí)際總結(jié)出來(lái)的表格吧,，未必會(huì)有明確的理論解釋{:soso_e100:}
  ?0 o4 r. c6 I& c, V
作者: 657684758    時(shí)間: 2012-9-26 15:38
謝謝樓主分享，相關(guān)的書籍還要查閱一下,，才能參與討論哦,。
作者: 長(zhǎng)江漂流    時(shí)間: 2012-9-27 13:58
我也想要知道：摩擦材料的選擇與物體表面微觀的變形有什么關(guān)系？
作者: 人生絢麗    時(shí)間: 2013-9-8 17:31
完了,，聽(tīng)你們這一說(shuō)我是真自卑啊



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