關(guān)于抱箍類夾緊力計(jì)算

99long

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(jué)算出的壓力P很小，請(qǐng)大家?guī)兔�看下公式是否正確。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(jiàn)圖1所示

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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(zhǎng)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

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(guò)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(cè)結(jié)果，螺釘軸心力4629N，壓力約196MPa，變形量0.0283mm）可見(jiàn)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(méi)找到公式，只能仿真，

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ytzhanggj007

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(wú)從談起。此處的數(shù)學(xué)模型我認(rèn)為有缺陷，如果說(shuō)兩側(cè)均有螺栓還比較合適。

99long

ytzhanggj007 發(fā)表于 2023-8-6 11:31
& w/ ^" _& Z  A$ A: x) E! r) ~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(wú)從談起。此處的數(shù)學(xué)模型我認(rèn)為有缺陷，如果說(shuō) ...

贊同，手算這塊公式是好像是有問(wèn)題，仿真可信度沒(méi)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
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加肥貓devil

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(kāi)口位置是比較薄的，相對(duì)容易變形，你做受力分析的那個(gè)零件中間割開(kāi)的太少了，你多割開(kāi)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(lái)結(jié)果以后再跟實(shí)際情況對(duì)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。

熱青茶

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。

99long

加肥貓devil 發(fā)表于 2023-8-7 08:07
$ q  j' g( n% R* t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(kāi)口位置是比較薄的，相對(duì)容易變形，你做受 ...

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(gòu)置扭矩扳手，想通過(guò)預(yù)留開(kāi)口公差間隙，保證夾緊的同時(shí)也保護(hù)工件不夾壞�，F(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(wèn)題分析工具
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99long

熱青茶 發(fā)表于 2023-8-7 09:21
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。

第一張圖的計(jì)算公式感覺(jué)是有些問(wèn)題，目前也沒(méi)找到合適公式，這種結(jié)構(gòu)用的比較廣泛，我也是通過(guò)sw仿真來(lái)模擬，正確性不好驗(yàn)證。