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摩擦力與接觸面積的關(guān)系

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發(fā)布時(shí)間: 2024-7-4 19:02

正文摘要:

感覺已經(jīng)迷茫了,最近遇到一個(gè)問題,就是想驗(yàn)證一下在腰型孔螺栓連接時(shí),標(biāo)準(zhǔn)平墊圈和大墊圈哪個(gè)緊固性能更好。情況如下圖: 試驗(yàn)條件是:通過扭力扳手將兩種情況下螺栓的預(yù)緊力調(diào)成一致,然后用拉力機(jī)測(cè)試緊固 ...

回復(fù)

loge 發(fā)表于 2024-7-8 08:20:57
永無止步 發(fā)表于 2024-7-5 14:05:56
臭寶的臭day 發(fā)表于 2024-7-5 10:28
樓主是迷茫,求助各位大俠。某些自以為是的抽沙壁曲解別人的意思,還讓人多讀書,真的該讀書的是你吧,原來 ...

說起來樓主也是機(jī)械專業(yè)的,但是很多知識(shí)確實(shí)都忘了。畢業(yè)之后從事的是比較簡(jiǎn)單的鈑金行業(yè),不是非標(biāo)自動(dòng)化行業(yè),很多機(jī)械計(jì)算十來年沒用過了。就拿這個(gè)緊固件連接來說,幾乎很少有需要計(jì)算的,都是在憑所謂的經(jīng)驗(yàn)做事,但是現(xiàn)在意識(shí)到如果只是知其然不知其所以然,那么我們所謂機(jī)械工程師的專業(yè)性怎么體現(xiàn),做項(xiàng)目的底氣和信心又從何而來。

Rubick 發(fā)表于 2024-7-5 14:05:34
永無止步 發(fā)表于 2024-7-4 19:40
這兩天網(wǎng)上也在找資料,有一個(gè)解釋說是:摩擦系數(shù)跟接觸面粗糙度以及材料特性有關(guān),然后這個(gè)粗糙度從微觀 ...

接觸面壓力過大會(huì)不會(huì)導(dǎo)致原有接觸面的鋸齒狀鎖合發(fā)生破壞,導(dǎo)致摩擦系數(shù)有變化。
Rubick 發(fā)表于 2024-7-5 13:52:24
我感覺可以朝兩種方向去思考,
1、墊片的增大增加了力矩,
2、微觀結(jié)構(gòu)上,大墊片分散了應(yīng)力,使得應(yīng)力更小,這導(dǎo)致發(fā)生的形變較小,粗糙度變化。恍|片由于應(yīng)力的增大導(dǎo)致形變嚴(yán)重破壞了原有接觸表面的粗糙度。
我個(gè)人認(rèn)為。摩擦的本質(zhì)和理想狀態(tài)的螺紋是相似的,是無數(shù)個(gè)不規(guī)則的元斜面的組合。同樣的載荷,旋合長(zhǎng)度短的螺紋容易滑絲失效,而旋合長(zhǎng)度更長(zhǎng)的就不容易,因?yàn)檠罃?shù)變多導(dǎo)致,螺紋上應(yīng)力分散變小,齒面形變更小,更不容易失效。
永無止步 發(fā)表于 2024-7-5 13:39:18
DaedraMech 發(fā)表于 2024-7-5 11:09
理論沒錯(cuò),但理論針對(duì)的是這種平動(dòng)模型 ↓ ↓ ↓ ↓

而樓主這個(gè)螺栓壓板的形式不一定符合這種模型。螺栓 ...

所以,我想可能還是跟形變有關(guān)系。理論上的應(yīng)該是把模型都簡(jiǎn)化了,比如物體是剛性的。
永無止步 發(fā)表于 2024-7-5 13:37:12
cdhcn 發(fā)表于 2024-7-5 09:15
如果摩擦力跟面積不正相關(guān),那汽車可以用自行車胎了。溜冰鞋不用冰刀直接穿板鞋上了。

那也不是這樣簡(jiǎn)單理解的
永無止步 發(fā)表于 2024-7-5 13:36:14
大墨子 發(fā)表于 2024-7-5 08:42
你知道從古典到現(xiàn)代的摩擦理論有多少個(gè)?
別想輕易的否定摩擦理論,多讀點(diǎn)書對(duì)你有好處。而且誰告訴你用標(biāo) ...

關(guān)于摩擦樓主確實(shí)知之甚少。說到變形,昨晚研究到一篇資料,把螺栓連接看成是一個(gè)拉力彈簧來理解,扭力一定的話整體形變量也是一定的,那在目前我這個(gè)結(jié)構(gòu)中大墊圈形變的面積比小墊圈形變的面積大,導(dǎo)致正壓力相應(yīng)也大,所以摩擦力變大了。不知道這樣理解對(duì)不對(duì)?
永無止步 發(fā)表于 2024-7-5 13:28:43
面壁深功 發(fā)表于 2024-7-4 20:40
http://www.mg7058.com/thread-1072322-1-1.html

是不是還跟墊圈形變量有一定關(guān)系?
DaedraMech 發(fā)表于 2024-7-5 11:09:02
理論沒錯(cuò),但理論針對(duì)的是這種平動(dòng)模型 ↓ ↓ ↓ ↓

而樓主這個(gè)螺栓壓板的形式不一定符合這種模型。螺栓頭的底面、墊片的表面乃至壓板的表面可能都不平整,這會(huì)導(dǎo)致不同位置單位面積上的摩擦力不同,從而使拉動(dòng)過程中螺栓或墊片發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),這克服的就不是摩擦力而是摩擦轉(zhuǎn)矩了,而摩擦轉(zhuǎn)矩是和面積正相關(guān)的;

然后是預(yù)緊力的問題,扭矩扳手打的力矩會(huì)轉(zhuǎn)化為兩部分,摩擦力矩和通過變形轉(zhuǎn)化來的預(yù)緊力,實(shí)驗(yàn)過程中摩擦因數(shù)不同、螺牙形狀有差異、螺紋表面有雜質(zhì)等等都會(huì)影響最終轉(zhuǎn)化出的預(yù)緊力,就是同樣的墊片做兩次實(shí)驗(yàn)得到這個(gè)結(jié)果我都不奇怪,更別提扭矩扳手本身就沒什么精度。一些車企甚至在打力矩前會(huì)在螺紋上涂油來控制預(yù)緊力的一致性;

還有就是拉力機(jī)的拉力方向是否平行接觸面,每次裝夾如果拉力偏角不同,結(jié)果也會(huì)有不小的差異;

另外實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,要積累大量數(shù)據(jù)才能從統(tǒng)計(jì)學(xué)上獲得一些有價(jià)值的規(guī)律。

所以說這么多變量都不控制,想要獲得“摩擦力相等”的結(jié)果還是相當(dāng)困難的。

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