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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。& j: i# T6 c0 J
请教大侠们类似的问题如何处理的                                                                                                                                             % ?! z8 Y7 Y/ M  t, r, t, x/ D- O& x
                                                                                                                                                                                                                                                3 q2 q/ q( p. g
                                                                                                                                       
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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
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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
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 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
# P" u7 E/ g0 K! y- Y5 I% p- x1.轴向力Fa1为16 个螺栓施加的压力
1 A& q: c$ m1 D1 NFa1=16x0.67x640x353=2421862 (N)( F" p" c0 A( u- |( V3 B  ^7 J! l2 `
2.  根据轴向力计算锥面压强 Pa1
) x- J9 P" p% A% z% i: B! SP=2421862*COS5.71*COS20/1 S  j: R$ Q0 q2 F+ I
(π*0.955*0.068*SIN25.71)
1 l0 l3 \3 M0 H1 o4 }=25.61 MPa& Y* L- s( e# @' @. G% ?3 C5 Q; w  d
3.根据压强计算可传递的转矩T
2 D0 n. F6 V9 XT=25.61x10^6xπx0.955^2x0.068x0.1/(2xcos20)
: ?: l5 H1 ^, l( c( a=265496(Nm)
9 a! Z) O8 @2 ^& k) l5 L& f* E4.根据相同转矩计算锥角改变后的压强
% t; A4 M: |& qp2=265496x2xcos15/(πx0.948^2*0.068x0.1)
% |- T$ u* z) E  z( V9 |0 Y8 ?1 Y=26.7 MPa
" q. O6 X0 ]: c# B* A0 b: D* C5. 不产生塑性变形所允许的最大结合压强
6 f, h, e8 m7 `' E3 y 根据直径比求ac值
7 S  n8 H- D# q1 hqa=948/1090=0.87;a= 0.128  Ca=7.227
1 w; A. {  F' d6 j: p8 N2 L3 s" h2 kqi=520/948=0.55;c=0.349  Ci=1.567
, p6 K, Y" b7 u) ?pfamax=0.128x200=25.6 MPa
& t9 ^; k% }& C' ^. Mpfimax=0.349x200=69.8 MPa
$ X! R; A0 X# p0 p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! F5 R* b3 S  D+ ?4 G
6.根据P2计算孔和轴的变化量 得到过盈量. w7 E! O9 B* j% i4 }+ K- \) R
eamin=24x0.948x7.227/210000=7.83x10^-4(m)=0.783mm+ ?+ l) E, N" A! P% V
eimin=24x0.948x1.567/210000=1.69x10^-4(m)=0.169mm
3 B. {+ P8 _2 Q4 O" X保证结合压强所需的最小有效过盈量δemin=0.952mm
  u9 z, U1 v/ A( y7.选取配合
# @! d. ?5 `9 S% g* m6 z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.  {( |9 F2 v( x9 M: \
——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)
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 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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