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锥面、端面过定位

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发表于 2024-7-8 15:00:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
在机床主轴采用锥面、端面过定位结合,有效接触面积增大,并从径向和轴向进行双面定位,大大提高了法兰与主轴的结合刚度,克服了传统联接方式在高速旋转时刚度不足的弱点,但这种结构制造难度大;原壳体连接采用16个8.8级M24螺栓轴向压紧,锥半角为20度;为了增加防尘,锥半角改为了15度,螺栓增加6个到22个,让法兰面也接触。从设计的角度要放多少过盈量能保证锥面和原设计承受相同扭矩,对锥面压强要核算不产生塑性变形。现在想的一下计算步骤 1.轴向力Fa1为16 个螺栓压力 2.  根据轴向力计算锥面压强 P1 3.根据压强计算可传递的转矩T。4.根据  转矩计算锥角改变后的压强p2.  6.根据P2计算孔和轴的变化量 得到过盈量。7.校核是否产生塑性变形。8.软件仿真看最大应力区域。
" S  m4 e) ]8 E  G请教大侠们类似的问题如何处理的                                                                                                                                             5 [9 e6 [% X# t  l. \6 `9 r
                                                                                                                                                                                                                                                8 s. N1 u/ l* b( Z+ G' V/ X
                                                                                                                                       
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发表于 2024-7-8 16:32:03 | 显示全部楼层
这种过定位方式对精度的要求很高

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大侠说的对  发表于 2024-7-8 21:16
发表于 2024-7-8 17:15:58 | 显示全部楼层
削去部分

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怎么削?  发表于 2024-7-8 21:17
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发表于 2024-7-9 09:16:19 | 显示全部楼层
以锥面定位为主,端面采用配作垫块的方式,不知是否可行?

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加垫片可行。这个结合特殊,端面还有油路,不加垫片容易O形圈密封。  发表于 2024-7-9 10:55
 楼主| 发表于 2024-7-9 11:00:06 | 显示全部楼层
锥面端面过定位过盈量确定( E4 w5 n* _! w; e, ]
1.轴向力Fa1为16 个螺栓施加的压力
! _0 x, f( n5 t# Y2 W, BFa1=16x0.67x640x353=2421862 (N)
5 N( \* i, w9 n0 {! a2.  根据轴向力计算锥面压强 Pa1. v( ]8 P' k/ b% M( ~7 _
P=2421862*COS5.71*COS20/3 x# k7 B; W  `' q" _8 O' ~
(π*0.955*0.068*SIN25.71)
  c* A/ l3 n! ]* U=25.61 MPa
7 v: |' R) ]# c3.根据压强计算可传递的转矩T) T: O& z8 o. J9 A4 D& |
T=25.61x10^6xπx0.955^2x0.068x0.1/(2xcos20)& d3 s3 ^" p. x% ?2 ~4 w
=265496(Nm)
4 z) G6 a$ R: K3 g; ?. F  J4.根据相同转矩计算锥角改变后的压强
/ I- S# R7 Z" ?4 qp2=265496x2xcos15/(πx0.948^2*0.068x0.1)
" w0 }# Y9 |9 E# L8 N3 y* A8 F=26.7 MPa
* h) y+ G2 @0 N" a& J5. 不产生塑性变形所允许的最大结合压强3 Y3 |7 j* O3 u2 ?6 r
根据直径比求ac值
' X+ q0 o- }: a; R, ?8 Lqa=948/1090=0.87;a= 0.128  Ca=7.227
" A* d5 @: y; H5 r) eqi=520/948=0.55;c=0.349  Ci=1.567
9 l; z- a2 ^8 c$ U* c8 _* xpfamax=0.128x200=25.6 MPa
1 m. Q8 _( m: T, o  O( d8 M2 f9 xpfimax=0.349x200=69.8 MPa
* ~: U$ N) B" U" S; Q6 Q) o锥面端面同时接触,端面也有摩擦力。锥面压强可以降低点。取P2=24 MPa* ~4 `1 h4 q0 u( d( A
6.根据P2计算孔和轴的变化量 得到过盈量6 O0 |2 w& q0 I
eamin=24x0.948x7.227/210000=7.83x10^-4(m)=0.783mm% Y* A) [/ A+ _& t! _$ u! t
eimin=24x0.948x1.567/210000=1.69x10^-4(m)=0.169mm
3 T7 K. c1 Z+ f: P2 U4 G; a2 ?保证结合压强所需的最小有效过盈量δemin=0.952mm
! ?6 }( {7 V* V2 T# h( l# t7.选取配合
- q9 e7 D" o; Y精度JS7,公差0.09,过盈量按0.952+0.09=1.042;锥半角15°,轴向过盈量0.521/tan15°=1.944mm.: m" ?# T9 F$ g) [1 X' Y" N
——有时间的大侠看看按照GB/T15755有无计算错误。(化工第五版Ci计算公式缺了平方,大家使用时注意)
 楼主| 发表于 2024-7-10 11:41:57 | 显示全部楼层
化工第六版Ci计算公式,Ci=(1+qi)/(1-qi)-vi,qi),分子分母中的qi应有平方吧。
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