滾動(dòng)軸承摩擦力計(jì)算的難題

怕瓦落地2011

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？
$ B7 W; l" I; O' d

7 b1 K6 g9 k  I6 Z4 ?
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,
2 l: ^# J: v, T$ x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
為何結(jié)果會(huì)相差這么大？

- ~( y# F" b) a+ t3 M) U
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翔夢(mèng)隨風(fēng)

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,？

怕瓦落地2011

翔夢(mèng)隨風(fēng) 發(fā)表于 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,。可否理解為,，徑向載荷過(guò)小的 ...

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,？
7 T5 ~2 i; N$ }6 @8 ~* R; c

留在未來(lái)

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,。
我也不知，占樓撈分等真相……

子子61961

怕瓦落地2011 發(fā)表于 2012-9-23 20:01
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)

. O- ~: p  w4 g5 y& @+ M  x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,。
俺估計(jì)你這是后者,。
5 K& K3 [: ]6 x( _
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,，
很多摩擦原理的書里都會(huì)有類似的圖
3 T& c2 w" N- s7 ~6 ~
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
( A5 k" l7 N8 B1 C# t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，
結(jié)果就是山峰沒(méi)有以前那么高了,，
于是乎就容易滾動(dòng)了,。
猜測(cè),，猜測(cè)。

$ v* v3 R, S* L. L# s; l摩擦學(xué)還是挺深?yuàn)W的,，以前讀過(guò)一些書,，
! b2 {# D2 S7 H' [7 t4 f) D% D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,。

十年一夢(mèng)

3 }  [5 d0 G" S8 g7 Z2 _; s5 g
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。
! Z0 ~: X4 _$ N6 z# C9 }
2. 6004深溝球軸承,， 尺寸20X42X12
& Z$ i  u. X. i4 h
8 S' _% ^$ m6 q. D; U+ x  a.尼曼書中方法：Mr=md^e*c/1000,，
/ J% x+ n0 ~* P- r  v" r8 a
                  m=0.1 (由圖14.22查出，F(xiàn)/C=0.02, 曲線4)
                  d=20mm
3 E* U4 A/ S( a1 T/ c" W+ H: y+ A                  e=3/4
+ v/ C/ M& G) L8 }' v, s                  c=5000N
                    
  }- d1 w( @- [# Z0 F2 h    得到 Mr=9.46Nmm
$ _0 U, ~, R" m8 k: u
9 P' [0 r3 T# [3 j8 n( i   b.帕姆恒經(jīng)驗(yàn)公式: M=ML+Mv

                      ML=f1*K* [(d+D)/2] Ncm
& B) N6 E$ D& w  P8 U                     
  f1=0.0009(P0/C0)^0.55,；其中  P0=100N,， C0=5000N; 得到f1=1.047e-4
  K取100

得到 ML=1.047e-4*100*31=0.325Ncm=3.25Nmm
/ `+ d! y' _  S' d
                    Mv=f0*[(d+D)/2]^3*159*10^-7

  f0取1.5（這里我取了1.5到2中的小值）
  
" @; P# N1 H* b7 r 得到 Mv=1.5*31^3*159e-7=0.711Ncm=7.11Nmm
+ E5 z% {% T) Q7 z& ^0 S: j" ?& L
            M=ML+Mv=10.36Nmm
& [7 q; v- o( b6 q8 p! }
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,。

3. 收獲：

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)；
  Y: {0 z5 P1 m: ]: ]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)；
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�,。ù藭�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�,。�
/ V& _' V' Z6 W6 T' L2 g) ed. 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,？
) G. \. F4 @8 M' V- O/ S0 [

怕瓦落地2011

a.尼曼書中方法：Mr=md^e*c/1000，
. [% j8 _- ]  _  a( ?  D
- G* Q) f& x% ~, Q5 @! T                  m=0.1 (由圖14.22查出,，F(xiàn)/C=0.02, 曲線4)
                  d=20mm
                  e=3/4
                  c=5000N
( N% G: T1 g! p  ?8 M                    
2 E$ [' B- d9 Q    得到 Mr=9.46Nmm
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1 \' {1 \' s# {6 F  |: N' y2 O) c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

怕瓦落地2011

Mr=md^e*c/1000
                 令 m=0.1
  C/ j/ H) K; k0 d  @/ p* z                  d=20mm
                  e=3/4
                  c=5000N
/ J6 Y4 P$ d5 o- l% [; t6 A6 o" U  R則d^e=20^0.75=9.45    m*9.45=0.945   c*0.945=4725  
則Mr=4.73Nmm

怕瓦落地2011

十年一夢(mèng) 發(fā)表于 2012-9-24 13:12
3 ~4 @/ B1 W& Y1. 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 k4 K* {" p6 @1 P* F# c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�著作中的公��,，指�?shù)m可能并不是0.75(該書只是舉例說(shuō)明一下m=3/4)
: b0 L: J& b' c9 A8 H5 Q! x7 b5 m

honyo2011

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。