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打通螺栓联结计算最后一公里!德国VDI2230-3标准专家解读

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导读:大家好,我是螺栓设计老张,仿真秀金牌讲师,德国机械设计知识国产化系列课程创始人兼讲师,德国工程师协会的螺栓设计计算VD12230专家,过盈配合DIN和机械零部件应力强度分析评价FKM专家。
2024年7月,在德国权威科研机构——德国工程师协会发布“关于螺栓联结的最新研究成果-VDI2230-3标准”的第一天,我就开始将其国产化的工作,逐字逐句进行翻译。为了答谢我的VDI2230课程和培训用户,我计划为我的学员加餐一期线上讲座《2024螺栓VDI2230-3标准专家解读》。希望为他们带来一些新的知识内容,也欢迎广大机械行业从业者莅临此线上讲座,详情见后文。

一、人工智能AI火热,欧美对机械的研究是否停止?

我们在实际生活当中有一种现象非常常见,就是一个全新的产品,使用一段时间后,即使所有零件都完好无损,产品的整体性能与全新状态相比也是大打折扣,轻则噪声、振动超标,重则发生断裂、破坏,这是什么原因呢?

我们买一辆全新的奔驰汽车,您是否愿意先把每个零件拆卸下来然后再原封不动重新安装上呢?如果您不愿意,您能给出一个有说服力的理由吗?

我们都知道从国外引进先进的产品,但如果将国外高质量的产品比作黄金,您是否愿意引进点金石呢?那么,什么才是高端机械设备的点金术呢?

我们都同意机械设计是一门古老的学科,自从人类文明开端就一直不断发展,那么现今机械设计到底还有没有可以深入研究的方向或领域?还有没有机械研发人员的发挥舞台呢?在人工智能AI火热的今天,欧美发达国家对于机械的研究是否停止了呢?是否依赖软件了呢?在9月29日线上直播加餐后,我想大家就会得到答案。

二、VDI2230-3应用价值在哪里

现在我给大家介绍一下欧美国家对机械设计的最新、最前沿、最权威的研究成果—VDI2230第三卷。

VDI2230-3是德国工程师协会,即世界上最大的工程师协会,在2024年7月推出的关于螺栓预紧力的一门学科。不同于VDI2230-1着重于螺栓五大安全系数和预紧力的计算,也不同于VDI2230-2的关于外载荷在多螺栓组中分配的计算,VDI2230-3是在采用VDI2230-1和VDI2230-2完成螺栓相关计算后着眼于如何实验预紧力的施加的一门学科。一方面,它提供了所计算出来的预紧力在螺栓上实现的手段,另一方面,它也对VDI2230-1的计算进行一个修正——是关于螺栓联结设计计算过程的最后一公里内容。

VDI2230-3即第三卷是与VDI2230-1,VDI2230-2有相互联系的内容,但又彼此独立,不可相互替代。对于机械设计、研发、计算、仿真、工艺的从业者,这三卷内容缺一不可,需要全部掌握。

VDI2230-3不但全面地介绍了不同预紧方法和工具的优缺点、适用范围、工作原理、控制变量,还穿插了很多关于预紧力施加手段的实用的计算方法和公式,并定义了很多新的概念,创造了大量的符号、代号。并且,在预紧力分散系数的数值上,VDI2230-3划分的更加详细,考虑的因素更多,分散区间明显更窄。这些都是对我们VDI2230-1计算的有益补充。

由此可见,在软件和人工智能发展日新月异的今天,欧美发达国家不但没有放弃机械领域的研发,而且在机械领域的创新成果远超数字信息领域。因为,没有信息产业,人类文明回到工业时代,而没有机械产品,人类文明就回到原始时代。而螺栓又是所有机械产品中的核心,是机械领域的CPU。

作为德国机械设计知识国产化系列课程的创始人兼讲师,我在德国工程师协会推出VDI2230-3之前就一直关注它的进度,在其发布当天即开始逐字逐句地进行翻译,并添加自己的理解和注释。截止到现在,本人已经完成总共69页的VDI2230第三卷的翻译、注释、详解、系统化等第三卷的课程建设工作。期待与大家一起分享其中部分内容。

图1 VDI2230-3原版和螺栓设计老张翻译页1

图2 VDI2230-3原版和螺栓设计老张翻译页2

三、预紧力的本质

预紧力这个词来源于德语,表示零件在安装状态时主动承受系统内部载荷产生的力。对于螺栓来说就是在安装状态而非工作状态(机械设备不受外载荷时)螺栓受到的沿着轴线方向的拉力,这是狭义的预紧力。而广义的预紧力是指在组装之后、投入使用之前,产品的任何零部件之间的内部的相互作用。从这个维度上,不仅仅螺栓联结,轴承内外圈,轴承端面,轴毂联结都会产生预紧力,这些预紧力直接决定这产品的质量和寿命,对产品设计而言是头等大事。而这些预紧力是属于产品的内力,一般安装之后就无法直接测量得到,因此,只能通过详细分析、记录、研究安装预紧的过程来间接获得预计力的实际数值(理论数值为根据VDI2230-1计算得到),而这个过程正是VDI2230-3的研究内容。强烈推荐VDI2230兴趣爱好者来参加我的直播加餐,以下是具体安排。

螺栓设计老张:2024螺栓VDI2230-3标准新版专家解读(付费直播)-仿真秀直播

笔者曾在德国一家3万人的机械行业知名工作4年,其中在德国巴登符腾堡州此公司总部工作2年。获得德国专家颁发的优秀证书。擅长螺栓计算VDI 2230,过盈压配DIN 7190, NX(UG) Teamcenter软件,轨道交通齿轮箱设计。曾成功设计过多款高铁、地铁齿轮箱,曾为企业制定设计导则,曾为企业解决螺栓失效问题。

在仿真秀组织的线下培训
在深得日耳曼人精益求精的钻研精神的同时也兼具中国传统知识分子的家国情怀。长期以来为在中国推广德国机械设计研发的先进知识而不懈努力。自2019年4月以来,在仿真秀陆续创作《德国螺栓设计计算VDI2230精讲与实例解析》、《德国DIN过盈配合设计计算》和《德国FKM机械零件应力强度分析评价导则》线上线下课程,就受到了国内机械设计工程师的高度关注。先后开展线下课培训超过20场次,学员来自超过200家企业(包括同济大学、吉林大学、许继风电,青岛某轨道交通企业、京车公司、远景能源、山东钛金科技、吉利汽车、小鹏汽车江铃汽车、采埃孚、舍弗勒、博格华纳等知名企业和高校)。

此外,赴企业内训或提供项目咨询服务客户单位超过40家(包括瑞企、德企、数家头部车企、四次赴中国中车、中广核、机械研究所、北京理工大学、宝马中国供应商企业、宝武钢集团、上海电气、东方电气、华为、数家轨道交通齿轮箱企业、数家风力发电机齿轮箱企业、航天科工集团等)世界500强企业和国内知名单位。

欢迎感兴趣的朋友报名和咨询我10月26-27日北京线下培训。

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(完)

来源:Heidenheimer

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著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-27
最近编辑:2月前
螺栓设计老张
硕士 | 机械设计研发... 德国 VDI2230、DIN7190、FKM标准...
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