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關(guān)于抱箍類夾緊力計(jì)算

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發(fā)表于 2023-8-6 08:23:51 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
采用抱箍方式夾緊,驗(yàn)算被夾持圓筒變形,,在網(wǎng)上找到如下計(jì)算,,感覺算出的壓力P很小,,請大家?guī)兔聪鹿绞欠裾_。裝配時(shí),由于每個(gè)螺栓施加了預(yù)緊力 F0,,從而使夾殼與軸的配合面間相互壓緊,,其受力分析見圖1所示

7 k6 t3 A5 G! r8 x# I+ q4 l
圖 1受力分析圖
配合面上的壓力 P可按下式計(jì)算:
P=z*F0/d*L,(1)
式中:F0為螺栓的預(yù)緊力(N),;z 為螺栓數(shù)目;d 軸的基本直徑(mm),;L 為夾緊件的長度(mm),因此,夾緊件摩擦力矩:
Tf=P*f*d/2*π *d*L/2=π *F0*Z*f*d/4,,(2)
式中:f 為配合面的摩擦系數(shù),f=0.1~0.2,取 0.15/ H- q0 \! C) W: l* t
已知條件:
夾緊螺釘選用12.9級(jí)M4內(nèi)六角螺釘,,螺釘材料的屈服強(qiáng)度(σ s=1080MPa),被夾緊圓柱直徑(d=12mm),,圓柱壁厚1.5mm,,有效夾緊高度L=13mm,螺栓螺紋有效截面面積(As=8.78mm^2),預(yù)緊扭矩(T=5N.m)
通過螺釘屈服強(qiáng)度計(jì)算出F0
碳素鋼螺釘 Fo= (0.6~0.7) σ s*As(N)
F0=0.6*1080*8.78=5689.44N,,帶入公式1,,求得P=1*5689.44/(12*13)=36.4MPa
用SW仿真(定義M4螺釘為接頭虛擬螺釘,,預(yù)緊扭矩5N,,定義抱箍底部分割環(huán)狀面及被夾圓柱底部環(huán)狀面作為固定面,裝配體仿真探測結(jié)果,,螺釘軸心力4629N,,壓力約196MPa,變形量0.0283mm)可見螺釘夾緊力與手算差不多,,壓力P值兩者差數(shù)量級(jí),,變形量手算沒找到公式,只能仿真,,

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發(fā)表于 2023-8-6 11:31:47 | 只看該作者
夸張一點(diǎn)考慮,,如果抱箍足夠厚,,螺栓根本夾不動(dòng)抱箍,那p就無從談起,。此處的數(shù)學(xué)模型我認(rèn)為有缺陷,,如果說兩側(cè)均有螺栓還比較合適,。
3#
 樓主| 發(fā)表于 2023-8-6 12:36:42 | 只看該作者
ytzhanggj007 發(fā)表于 2023-8-6 11:31
6 J; A* M6 R% C. f. \夸張一點(diǎn)考慮,如果抱箍足夠厚,,螺栓根本夾不動(dòng)抱箍,,那p就無從談起。此處的數(shù)學(xué)模型我認(rèn)為有缺陷,,如果說 ...
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贊同,,手算這塊公式是好像是有問題,仿真可信度沒找到理論支持,。這種結(jié)構(gòu)用的地方很多,,一般用于傳遞扭矩和固定。目前實(shí)際應(yīng)用需要考慮變形,,圓柱體為精密器件,,裝配上壓力大了會(huì)夾破,想控制力度防呆設(shè)計(jì),,保證裝配一致性# H# S: c' g' _6 n
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發(fā)表于 2023-8-7 08:07:54 | 只看該作者
你做受力分析的圖和第一張圖是有區(qū)別的,,第一張是有銑扁,也就是開口位置是比較薄的,,相對容易變形,,你做受力分析的那個(gè)零件中間割開的太少了,你多割開一點(diǎn),,讓連接的部分變薄,,這樣容易變形一些。如果中間圓柱體不能受太大力,,那么設(shè)計(jì)的時(shí)候就要注意公差配合要兩兩分段,,同時(shí)鎖螺絲的時(shí)候就要用扭矩扳手了,有限元分析和實(shí)際需要相結(jié)合,,分析出來結(jié)果以后再跟實(shí)際情況對比進(jìn)行逆推找經(jīng)驗(yàn),,因?yàn)閷?shí)際情況會(huì)比分析要復(fù)雜的多,尺寸差異,,材料差異,,零件均勻性差異等等。
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發(fā)表于 2023-8-7 09:21:15 | 只看該作者
1把抱箍當(dāng)剛體在算,。2受力肯定不是均勻圓周力,,這是夾緊。
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 樓主| 發(fā)表于 2023-8-7 09:58:51 | 只看該作者
加肥貓devil 發(fā)表于 2023-8-7 08:07" F, H, M7 B8 @" h5 [
你做受力分析的圖和第一張圖是有區(qū)別的,,第一張是有銑扁,,也就是開口位置是比較薄的,相對容易變形,,你做受 ...

- t* S+ p& |/ b2 a- y謝謝答復(fù),,贊同,,就是發(fā)現(xiàn)實(shí)際操作失誤導(dǎo)致工件夾壞,已購置扭矩扳手,,想通過預(yù)留開口公差間隙,,保證夾緊的同時(shí)也保護(hù)工件不夾壞。現(xiàn)在也就是驗(yàn)證仿真正確性,,如果正確也可以作為以后同樣問題分析工具' e5 j7 y) i; I% }* J
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 樓主| 發(fā)表于 2023-8-7 10:03:54 | 只看該作者
熱青茶 發(fā)表于 2023-8-7 09:212 `' i$ {/ ^8 K. F6 Q
1把抱箍當(dāng)剛體在算,。2受力肯定不是均勻圓周力,這是夾緊,。
! r. ]- Y  B# I
第一張圖的計(jì)算公式感覺是有些問題,,目前也沒找到合適公式,這種結(jié)構(gòu)用的比較廣泛,,我也是通過sw仿真來模擬,,正確性不好驗(yàn)證。. a5 I+ K& M$ ]- v" F+ }

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