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》，在此請教各位大俠為何圖中零載荷時(shí)摩擦系數(shù)為無窮大,？

  a4 J+ c( k" z( J; k4 L
- ~9 G% D  |  B# a3 g- r. j
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,
另一種是《滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)圖冊》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
+ [' M8 t# i- ?9 s為何結(jié)果會(huì)相差這么大,？
- A5 O6 s& [' m! ~! E. {9 w

翔夢隨風(fēng)

個(gè)人感覺，在第一個(gè)圖上不能理解為無窮大吧,。滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)應(yīng)該說很小的,。可否理解為,，徑向載荷過小的話,，討論摩擦系數(shù)就無意義了呢？

怕瓦落地2011

翔夢隨風(fēng) 發(fā)表于 2012-9-23 12:15
& ?5 I5 Y% F$ P8 b9 o+ {2 [' }( \個(gè)人感覺,，在第一個(gè)圖上不能理解為無窮大吧,。滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)應(yīng)該說很小的�,？煞窭斫鉃�,，徑向載荷過小的 ...

. y- ~  V% ^& s$ f! ?當(dāng)然載荷為零討論摩擦力是沒有意義的，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？
! W/ @# F6 B, U

留在未來

像這種問題,，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,。
  I' X% l" _0 u$ ?9 O6 w2 f: w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
, j- D2 }# _+ h1 U7 x0 L9 h看來扯淡的帖子要比我這受歡迎多了,，真正的技術(shù)帖子卻沒多少人回復(fù)

# K& `2 \* {" u4 F: u: e: F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,。
+ F8 o9 D6 ?4 [俺估計(jì)你這是后者。

9 U( J8 A% f, R# R; F) s俺的一個(gè)理解是：物體與物體的接觸面,，微觀來看,，都是一些尖刺對尖刺的，
9 u- V: E! y( L很多摩擦原理的書里都會(huì)有類似的圖

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
如果徑向力大,，尖刺處的壓強(qiáng)過大,，會(huì)使尖刺壓變形變鈍，
結(jié)果就是山峰沒有以前那么高了,，
. R4 Y+ \: m: o3 P8 k" L! t3 L于是乎就容易滾動(dòng)了,。
猜測，猜測,。
/ h! q( z& U) M% Y5 X; Z% |
6 u; J5 R4 ?  D摩擦學(xué)還是挺深?yuàn)W的,，以前讀過一些書，
說是有些機(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)值來使用,。

十年一夢

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,。

4 P7 N; n  C; E2. 6004深溝球軸承,， 尺寸20X42X12

' W/ j6 [# F( U8 Q& K( Y  a.尼曼書中方法：Mr=md^e*c/1000，
/ }% k8 P' @4 _: G+ o: [
* w9 K( I) V3 k. d                  m=0.1 (由圖14.22查出,，F(xiàn)/C=0.02, 曲線4)
2 Y- w8 a4 n9 i3 l# V/ S                  d=20mm
                  e=3/4
, ~3 W7 a$ n6 I: ^* S3 d                  c=5000N
                    
    得到 Mr=9.46Nmm
4 |5 s! H, T8 Q7 N  C, B5 w% P
   b.帕姆恒經(jīng)驗(yàn)公式: M=ML+Mv

5 o# l$ P: B/ n- V0 L: ]  s& B8 v; y                      ML=f1*K* [(d+D)/2] Ncm
8 q: c+ ~* b, v' N* M/ {3 I                     
  f1=0.0009(P0/C0)^0.55,；其中  P0=100N， C0=5000N; 得到f1=1.047e-4
( s1 V7 ^7 R0 [" z9 }' J3 T3 V4 d  K取100

得到 ML=1.047e-4*100*31=0.325Ncm=3.25Nmm
! t( K9 \$ R" Y
                    Mv=f0*[(d+D)/2]^3*159*10^-7

( e6 r9 r# k6 F2 G7 J- K$ G, C$ }4 \! X" F  f0取1.5（這里我取了1.5到2中的小值）
, r, l6 r8 h3 |, m& r  
4 x8 m: @% r% @$ u  V: F) r8 x* g( B2 s 得到 Mv=1.5*31^3*159e-7=0.711Ncm=7.11Nmm

            M=ML+Mv=10.36Nmm
+ B1 s8 B) [" x& x* p; H. X
結(jié)論：參數(shù)的選取對結(jié)果影響很大,，如Mv中f0取2,，則Mv=9.47Nmm, M=12.72Nmm,。
% @8 u9 M* m6 h  ]+ D
/ `  {8 |6 }% l- a) d4 x$ C' f3. 收獲：

a. 幸好樓主提到的這兩本書我都有，且大致翻過,；沒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)；
b.通過算這個(gè)題,，對這個(gè)小概念有了些了解,，多謝樓主；但離深入把握還差得遠(yuǎn),；
0 ^+ k; R' f! e" D) h1 Lc. 不懂德文,，也沒找到帕姆恒的原文，無從得知其公式是怎么來的,；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�,。�
d. 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，抱怨老鷹沒用,，我用Notepad寫好再發(fā)過來,，不就沒事了？

怕瓦落地2011

a.尼曼書中方法：Mr=md^e*c/1000，

                  m=0.1 (由圖14.22查出,，F(xiàn)/C=0.02, 曲線4)
                  d=20mm
                  e=3/4
                  c=5000N
' p" f- p7 @" Y3 D- v4 d                    
    得到 Mr=9.46Nmm
5 H& s& q6 E9 d- t- P" C8 \) s" M2 R====================
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
+ M! M" r% _) r0 l% X                 令 m=0.1
                  d=20mm
                  e=3/4
                  c=5000N
0 P, r7 \/ Q. Z6 _$ m2 x$ g: ^則d^e=20^0.75=9.45    m*9.45=0.945   c*0.945=4725  
' Y8 w3 Z) b5 r8 L" `& C# ?則Mr=4.73Nmm

怕瓦落地2011

十年一夢 發(fā)表于 2012-9-24 13:12
% k: O& L* j, J1. 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 ...

* o/ i8 {) L/ e, B3 W& H7 n& Q2 Z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(該書只是舉例說明一下m=3/4)
0 |% m; ]2 Q, ~1 [. H

honyo2011

機(jī)械的理論關(guān)系到微觀物質(zhì)變化,，還真是說不清楚哦！比如滾動(dòng)摩擦來自于受力后物體表面的微小變形,。