力矩
關(guān)注創(chuàng)建者：春風(fēng)乍起 創(chuàng)建時(shí)間：2018-11-28
力矩的視頻教程
基于Pro/E的混凝土泵S閥擺搖機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
擺搖機(jī)構(gòu)初始位置尺寸 ? ? ? ?提高擺搖機(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)力矩的具體措施包括增大啟動(dòng)力臂，增大擺閥液壓缸缸徑和提高系統(tǒng)壓力，但增加缸徑及提高壓力會(huì)增加機(jī)構(gòu)重量和成本，因此增大啟動(dòng)力臂成為首選。減小擺搖機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)到位時(shí)沖擊力的具體措施包括設(shè)計(jì)液壓缸緩沖裝置，減小擺搖機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)到位時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩（在力不變的情況下，即減小終止力臂）。
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Optistruct 螺栓預(yù)緊力
Optistruct 螺栓預(yù)緊力 螺栓預(yù)緊力就是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯(lián)接件之間產(chǎn)生的沿螺栓軸心線方向的預(yù)緊力。對于一個(gè)特定的螺栓而言，其預(yù)緊力的大小與螺栓的擰緊力矩、螺栓與螺母之間的摩擦力、螺母與被聯(lián)接件之間的摩擦力。 bolt_pre.zip
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力矩的實(shí)例教程
圖3 試驗(yàn)設(shè)備示意圖
油壓與摩擦力矩的關(guān)系如圖4所示。將測得的2個(gè)密封圈的摩擦力矩除以2得到1個(gè)密封圈的摩擦力矩。帶V形潤滑槽密封圈的摩擦力矩比無潤滑槽密封圈(NTN的常規(guī)產(chǎn)品)的低60%~70%，比帶方形潤滑槽密封圈的低20%。
2.2.2 流體分析結(jié)果
摩擦力矩降低的原因被認(rèn)為是V形潤滑槽的應(yīng)用減小了密封圈與軸槽側(cè)壁的接觸面積，改善了滑動(dòng)表面的潤滑。2種形狀潤滑槽摩擦力矩的差異歸因于潤滑條件的不同。流體分析證實(shí)了這點(diǎn)。
1個(gè)潤滑槽流體區(qū)域模型的分析結(jié)果如圖5所示。采用V形潤滑槽時(shí)，由于流體動(dòng)力效應(yīng)，潤滑槽一端的油膜壓力高。油膜壓力產(chǎn)生的軸向力與通過油壓將密封圈壓在軸槽側(cè)壁上的力方向相反，因此可減小油壓。還假設(shè)由于壓力差，油從潤滑槽端部流到潤滑槽之間的滑動(dòng)表面，有助于降低摩擦力矩。另一方面，在V形潤滑槽中觀察到的高油膜壓力在方形潤滑槽中觀察不到。
圖4 油壓與摩擦力矩的關(guān)系
圖5 滑動(dòng)表面的油膜壓力分布
3、通過優(yōu)化V形潤滑槽降低摩擦力矩的驗(yàn)證
3.1 流體分析條件
摩擦力矩測量結(jié)果和滑動(dòng)表面的油膜壓力分布顯示，出現(xiàn)在V形潤滑槽端部的力與由于油膜壓力(油膜反作用力)導(dǎo)致摩擦力矩降低的力方向相反。油膜反作用力越大，摩擦力矩越低。因此，可認(rèn)為V形潤滑槽數(shù)量越多，寬度越寬，油膜反作用力越大。流體分析證實(shí)了這點(diǎn)。
展開 通過大量研究發(fā)現(xiàn)，汽車輪轂軸承單元的負(fù)游隙對其摩擦力矩存在較大的影響。為了明確輪轂軸承負(fù)游隙對其摩擦力矩的具體影響，研究了汽車輪轂軸承摩擦力矩的計(jì)算方法，以某型號輪轂軸承為例，建立了輪轂軸承負(fù)游隙的接觸理論模型，分析表明負(fù)游隙對鋼球與內(nèi)外圈滾道的接觸載荷存在影響。設(shè)計(jì)了相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)一步探究負(fù)游隙對輪轂軸承摩擦力矩的關(guān)系，試驗(yàn)表明，負(fù)游隙對輪轂軸承的摩擦力矩存在較明顯的影響，摩擦力矩的平均差值達(dá)到了0.2Nm，且隨著負(fù)游隙絕對值的減小，摩擦力矩呈減小的趨勢，這一結(jié)論可以為提升輪轂軸承的效率提供參考依據(jù)。
1 引言
負(fù)游隙是第三代汽車輪轂軸承單元的重要參數(shù)之一，負(fù)游隙影響著輪轂軸承的載荷分布、振動(dòng)、噪聲、摩擦力矩及壽命等[1]，其中，摩擦力矩直接影響著輪轂軸承的效率。為了降低摩擦力矩，減小輪轂軸承的功率損失，進(jìn)而提升汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，對輪轂軸承負(fù)游隙的研究就顯得尤為重要。雖然對輪轂軸承負(fù)游隙作出了很多研究，但對負(fù)游隙如何影響摩擦力矩方面的研究卻較少，因此主要針對某前置前驅(qū)車型第三代輪轂軸承，研究負(fù)游隙對其摩擦力矩的影響。
展開 力矩在物理學(xué)里是指作用力使物體繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸或支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨向。力矩，力對物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)作用的物理量，可以分為力對軸的矩和力對點(diǎn)的矩。轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又稱為轉(zhuǎn)矩或扭矩。
其中，L 是從轉(zhuǎn)動(dòng)軸到著力點(diǎn)的距離矢量，F(xiàn) 是矢量力。力矩也是矢量，力矩的單位是牛頓-米。
力矩的概念在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見，從小時(shí)候玩過的蹺蹺板，到阿基米德的名人名言——“給我一個(gè)支點(diǎn)，我將撬動(dòng)整個(gè)地球”，這些都體現(xiàn)著力矩的含義。同樣，在汽車上力矩也是無處不在，只不過通過一系列的傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)，這里的力矩稱之為扭矩。扭矩的大小直接影響著動(dòng)力輸出的工作效率、能源消耗、甚至運(yùn)轉(zhuǎn)壽命及安全性能等等因素。
力矩與轉(zhuǎn)矩的區(qū)別
二者所涵蓋的范圍不同，力矩的范圍更寬泛，一切力乘以力臂的結(jié)果都可以稱之為力矩，但是轉(zhuǎn)矩一般指旋轉(zhuǎn)的物體所受到的力矩。舉例來說，車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，地面摩擦力與車輪半徑的乘積一般稱之為轉(zhuǎn)矩，但是也是力矩的一種。而用瓶起子開啤酒瓶一般稱之為力矩，而不能說是轉(zhuǎn)矩。
轉(zhuǎn)矩與扭矩的區(qū)別
使機(jī)器元件轉(zhuǎn)動(dòng)（包括有轉(zhuǎn)動(dòng)傾向）的力偶或力矩叫轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，簡稱轉(zhuǎn)矩。任何元件在轉(zhuǎn)矩的作用下，必定產(chǎn)生某種程度的扭轉(zhuǎn)變形（可能包括彈性變形和塑性變形）。
展開 由于進(jìn)動(dòng)，圓盤的動(dòng)量矩H 將不斷改變方向，因此有慣性力矩Mg：
講到這里，再解釋一下，由于自轉(zhuǎn)角速度Ω與進(jìn)動(dòng)角速度為ωn 均為矢量，且公式中兩者作叉乘（或叫叉積），因此慣性力矩Mg 也是有方向的，通過右手定則確定。上圖中慣性力矩Mg 的方向?yàn)榇怪庇贠’ AB平面指向里，而大小為
注意！注意！注意！這個(gè)慣性力矩Mg 就稱為陀螺力矩或者回轉(zhuǎn)力矩！它是偏置的圓盤作用于轉(zhuǎn)軸的力矩。由于夾角Ψ很小，高中數(shù)學(xué)告訴我們，sinΨ≈Ψ，因此陀螺力矩Mg 又可寫為：
從陀螺力矩公式可知，極轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jp、轉(zhuǎn)速Ω越大，陀螺力矩也就越大！所以，對于偏置的或者懸臂的帶圓盤結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，其陀螺力矩的影響不可忽略！！！
2
陀螺力矩（回轉(zhuǎn)力矩）到底起著什么作用？是怎么起作用的？
陀螺力矩Mg 與Ψ 成正比，相當(dāng)于彈性力矩。在正進(jìn)動(dòng) (0<Ψ<π/2) 的情況下，它使轉(zhuǎn)軸的變形減小，因而提高了轉(zhuǎn)軸的彈性剛度，即提高了轉(zhuǎn)子的臨界角速度。
看到這里，大家對這個(gè)結(jié)論并不陌生。但是，很可能有讀者有疑問：到底是怎么讓這個(gè)轉(zhuǎn)軸的變形減小的？我怎么沒看出來，也沒想出來？那么小編告訴你，我當(dāng)年讀研究生學(xué)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)課程時(shí)也與大家有一樣的疑問，沒關(guān)系，現(xiàn)在告訴大家。
展開 控制力矩陀螺數(shù)值仿真 ￥800
控制力矩陀螺（Control Moment Gyroscope，簡稱CMG）是一種通過旋轉(zhuǎn)陀螺輪產(chǎn)生力矩來控制航天器或飛行器方向的裝置。CMG基于陀螺定理，通過旋轉(zhuǎn)陀螺輪改變航天器的角動(dòng)量，從而產(chǎn)生力矩。CMG通常由一組陀螺輪、電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)以及相應(yīng)控制系統(tǒng)組成。在CMG工作過程中，陀螺輪以高速旋轉(zhuǎn)，其角動(dòng)量的改變會(huì)引起陀螺效應(yīng)，產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)方向垂直的力矩。通過對陀螺輪的旋轉(zhuǎn)速度和方向進(jìn)行控制，可以產(chǎn)生所需的力矩，實(shí)現(xiàn)航天器或飛行器的方向控制。
本案例基于一陀螺模型，基于COMSOL軟件數(shù)值仿真得到陀螺控制力矩、速度和傾角位姿的變化，模型及仿真結(jié)果如下圖所示：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
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力矩的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
力矩的最新內(nèi)容
Freebodies
Freebodies工具可計(jì)算模型特定部件上的平衡力和力矩，適合用于子結(jié)構(gòu)建模或確定接觸件/連接件的受力情況。
開關(guān)”到“無級調(diào)節(jié)”的跨越
除了安裝上的極致便捷，快裝氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在性能上同樣表現(xiàn)出色，與傳統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)“全開”或“全關(guān)”的普通電磁閥不同，優(yōu)質(zhì)的快裝調(diào)節(jié)閥（如IMI Norgren的高壓比例閥系列）能夠接收PLC發(fā)出的模擬信號（如4-20mA或0-10V），實(shí)現(xiàn)輸出氣壓大小和流量的連續(xù)、平滑控制，通過內(nèi)置的高精度傳感器與毫秒級響應(yīng)的閉環(huán)控制算法，它能精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對速度、位置甚至輸出力矩的微米級把控
概述
汽車控制臂（Control Arm）是懸架系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其核心作用是將車輪與車架連接，并在車輛行駛過程中承受并傳遞來自車輪的多方向力和力矩。拓?fù)鋬?yōu)化的目標(biāo)是在給定的設(shè)計(jì)空間、材料和工況下，找到材料的最優(yōu)分布，使結(jié)構(gòu)在滿足多種性能要求（如剛度、強(qiáng)度、頻率）的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)輕量化。
規(guī)范T型槽使用：若使用T型槽固定工件，緊固螺栓時(shí)建議用力矩扳手，按標(biāo)準(zhǔn)力矩鎖緊，避免用力過猛損壞螺紋。
?? 使用后的維護(hù)：即時(shí)保養(yǎng)是關(guān)鍵
使用后的即時(shí)清理和保養(yǎng)，是延長平臺(tái)壽命比較有效的措施：
即時(shí)清潔：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，立即移走工件和工具，用軟布擦凈表面。油污可用少量酒精或中性清潔劑擦拭。T型槽內(nèi)的積屑需用專用槽刷清理干凈。
剛性與承載：強(qiáng)和力切削的保障
面對重切削和大型工件，優(yōu)異的剛性和承載能力是關(guān)鍵：
高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)：通過筋板式或箱體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并采用經(jīng)過有限元分析優(yōu)化的高剛性基座，大幅提升了抗變形能力和多向力矩承載力。
穩(wěn)定支撐：高剛性設(shè)計(jì)能有效吸收切削時(shí)的振動(dòng)，確保重負(fù)荷下依然穩(wěn)定，適用于重型工件的精和密加工。
仿真工作
在測試期間，工程師們進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化的參數(shù)調(diào)整，重點(diǎn)關(guān)注了以下內(nèi)容：
橫擺力矩分配策略
氣動(dòng)平衡調(diào)整
控制系統(tǒng)調(diào)試
每次迭代都遵循一個(gè)緊湊的循環(huán)流程：調(diào)整 → 駕駛 → 評價(jià) → 優(yōu)化。
駕駛員評價(jià)了諸如穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向精度和瞬態(tài)響應(yīng)等關(guān)鍵特性，而工程師則同時(shí)監(jiān)測車輛的客觀動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。
研究人員沒有將其承受的載荷簡化為幾個(gè)代表性的循環(huán)，而是直接采用了在11種不同典型駕駛工況下（如不同路面、操控動(dòng)作），通過六分力傳感器在原型車上實(shí)測得到的多通道（X, Y, Z方向力與力矩）全時(shí)程路譜數(shù)據(jù)。
耐久性試驗(yàn)工況信息統(tǒng)計(jì)表
這些數(shù)據(jù)量極大，單個(gè)歷史文件往往包含數(shù)百萬甚至上千萬個(gè)時(shí)間步。
仿真工作
在測試期間，工程師們進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化的參數(shù)調(diào)整，重點(diǎn)關(guān)注了以下內(nèi)容：
橫擺力矩分配策略
氣動(dòng)平衡調(diào)整
控制系統(tǒng)調(diào)試
每次迭代都遵循一個(gè)緊湊的循環(huán)流程：調(diào)整 → 駕駛 → 評價(jià) → 優(yōu)化。
駕駛員評價(jià)了諸如穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向精度和瞬態(tài)響應(yīng)等關(guān)鍵特性，而工程師則同時(shí)監(jiān)測車輛的客觀動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。
精密鑄鐵試驗(yàn)平板使用規(guī)范，一文看懂1個(gè)月前
T 型槽 / 螺紋孔防護(hù)
螺栓緊固用力矩扳手，勿過度用力以防滑牙、拉壞螺紋。
及時(shí)清理槽內(nèi)鐵屑，禁止在槽內(nèi)敲擊、焊接。
三、使用后：即時(shí)保養(yǎng)（延長壽命）
徹和底清潔
立即移除工件，用軟布 + 中性清潔劑 / 無水乙醇擦凈油污、冷卻液、碎屑。
清潔 T 型槽與螺紋孔，保持暢通。
防銹防護(hù)
干燥后薄涂防銹油 / 變壓器油，形成保護(hù)膜。
提升閥的接線圖是怎樣的？1個(gè)月前
誤區(qū)三：“接線越緊越好”
過度擰緊接線端子可能導(dǎo)致內(nèi)部斷裂，應(yīng)使用扭矩螺絲刀按規(guī)范力矩操作。
諾冠（IMI Norgren）始終強(qiáng)調(diào)：正確的接線是保障提升閥長期穩(wěn)定運(yùn)行的前提，我們不僅提供高性能產(chǎn)品，更通過詳盡的技術(shù)文檔、在線選型工具與本地技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，為用戶提供全生命周期服務(wù)。
