好吧,我来出一道难不倒98%工程师的题。
本帖最后由 一两酒 于 2013-7-11 22:19 编辑自诩为工程师,有时打字一不小心联想出来就是“狗吃屎”,咱也许是后者。
猛然在机械社区看到一“干翻98%”的高人,且其观点颠覆本人多年的认识,甚是仰慕。
咱来一道难不倒“98%”工程师的题。并指望高人指教。
说:
正常条件下,一个轴,一个环。都是45号钢。
轴外径50,环内孔50,两者是过盈配合,过盈随便取一个,咱没有那个计算逻辑推理加有限元之类,
假设轴尺寸50 +0.005/+0.010 , 孔尺寸50 -0.010/-0.005”。过盈面宽度就取10毫米。
假设环厚10毫米,外径,100,轴长50毫米,实心轴(有大侠对此提出要求).
说要把轴和环装配起来,不用压装,
一是用热装,加热环(加热到100度) ,套到轴上,然后静止冷却到室温。
一是采用冷装,把轴冷却(冷却到-50度) ,赛到环里,然后静止回升到室温。
两个工件装配到一起后,然后用压力机压拆。
假设压拆过程一样,加载速度什么的都一样,
是热装到一起的工件需要的压拆力大呢?还是冷装的工件需要的压拆力大呢?(假设是同一套工件)
1、热装的工件需要的压拆力大。
2、冷装的工件需要的压拆力大。
3、基本相同。
4、随机,没有一定。
5、另有答案。
这题真的很简单,基本概念,没啥复杂,而且是紧扣“干翻98%工程师”的题目。
我是期待“干翻98%”的高人的“严格计算和推导,最好来段有限元。”
我不求高人样样精通,你就是给一个计算推导思路,计算时考虑那几个因素,或者推导用什么原理,一步步可以得出一个结论。
有人问我为什么出这道题,是不是叫板?我说我其实是一个混世之徒,就是到处瞎混混,我就是来学习的,我确实是来学习的,同时我也愿意分享我的心得,我是一个很直白的人,我们可以相互分享自己的观点。
我觉得这题很好,这题是我原来的导师出给我们班上同学的题目,班上的同学展开激烈讨论,当时的讨论结果很有意思,不同机械工程师对此有不同看法,而不同的看法恰恰可以反映不同对机械原理的基本认识,我非常希望看到声称“干翻98%”的高人的观点。!
蓝字是第一次编辑。
红字是第二次编辑,主要意思都没有变。
我看没人扯这蛋! 呵呵,很久没看见酒侠的文字了,还是那么风趣。
我也想看一下那位高人以这道来演算一下,教教象我这般低水平的吊丝 新手只能旁观
(
本帖最后由 水水5 于 2013-7-10 00:14 编辑冷装的工件需要的压拆力大
因为加热时的碳钢的线膨胀率约为11.2而冷却的线膨胀率只有8(×10^-6 /摄氏度)
(再没见这个帖子之前,我刚刚在看手册的时候读到了这一部分,印象中是这个数,请有心人自行查阅手册中轴及其联接一章,过盈联接)
当然了 这个其实还受加热或者冷却时装配间隙影响
如果如果说加热或者冷却后都形成了间隙。。。 。 。。那么加热和冷却所需要的压装力是一样的直接就推进去了啊(这是脑筋急转弯)
20丝的过盈,50的轴估计要压坏了啊超过了屈服极限 水水5 发表于 2013-7-10 00:12 static/image/common/back.gif
冷装的工件需要的压拆力大
因为加热时的碳钢的线膨胀率约为11.2而冷却的线膨胀率只有8(×10^-6 /摄氏度 ...
嗯?越看越糊涂了,谁告诉你20丝的过盈?1-2丝的过盈好不好!
晕倒!
本帖最后由 zerowing 于 2013-7-11 00:17 编辑
这是“酒爷”对“九爷”下的战书吗?哈哈!看来是等不到传说中的大师了。哈哈。那就参与进来好了。
跟LIAO大交流了下,对他的观点认同。但是,咱有咱的说法。
说法1:对于一个热胀的线变过程,比如从T1到T2,膨胀系数a,那么有D2-D1=a*(T2-T1)*D1。这个没错吧。然后从T2再变回T1,出现,D2-D3=a*(T2-T1)*D2。所以,很容易发现,实际上D2-D1是小于D2-D3的。也就是说热装后,孔变小了一些。平均过盈量变大。同时,这个过程中,对任意一个内径进行线变分析,ddi,那么跟据上述变化,冷却后会出现表面粗导度升高的结果。
说法2:谈原子分子层面。在晶格结构改变之前,升温增加原子分子活性,间距变大。反之减小。因此引发线变。但是跟据变化过程不同,间距变化量也不同。一种理解是,从小间距到大间距,同样升温下,分子(原子)在增加动能的同时,需要克服势能做功,即E=Em+Ek。而降温过程,E=Em-Ek。由此可见,收缩压力永远高于舒张压。冷装只会比热装压力小。
最后,综合上面两种说法,热装压力大。 本帖最后由 LIAOYAO 于 2013-7-10 09:27 编辑
过盈量1~2丝呀,45钢俺一般系数取12.7(127要偶去^_^),按照50的尺寸只需温度变化32°左右,放冰箱也就是到0°左右,可能会有点紧,再不成俺去买干冰回来,降他个到负30多摄氏度都不是问题。加热也就60°。
为了放进去,烧个开水或油泡泡也就可以。
-30°或 100°,晕倒,两者对材料的影响是不同的,靠,看来还是不要花钱去买冰了。 烧烧开水还是比较简单,呵呵。
俺是选 1、热装的工件需要的压拆力大。
答案是冷裝编辑一下,7/10,09:27 这是在实验羊群效应
要问俺是啥原因,俺就告诉你,俺喜欢发骚的。
我选热装的拆装需要的压力大!一般过盈1~2丝可以直接干进去! 热装压柴力大,因为通常轴质量大,环质量小,热装加热环,所以装上后环将温度传导至轴,降温相对快。
冷装时冷冻轴,装上后所以升温相对慢,速冷或速热的形变大,所以热装压材力大。
当然如果轴质量要比环小,那就反过来,一般环不会比轴大吧。