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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。
' H' n2 N2 ]( e: q2 o请教大侠们类似的问题如何处理的                                                                                                                                             ! N: |( w  }. X% J( h, r
                                                                                                                                                                                                                                                
: G* i! K& ~- Q0 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
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
8 F$ x9 i# I' `8 c: Z1.轴向力Fa1为16 个螺栓施加的压力
: `2 y" S5 |# K6 F) P" [) d. T$ [3 wFa1=16x0.67x640x353=2421862 (N)
8 h0 I7 i  [; |6 i% f2.  根据轴向力计算锥面压强 Pa10 g0 c: t% v4 k& k' l8 {
P=2421862*COS5.71*COS20/
5 @  h- c+ |- q: s& \; T8 B(π*0.955*0.068*SIN25.71), m8 i6 R5 E+ q
=25.61 MPa
# Q& B8 a) {7 e3.根据压强计算可传递的转矩T' \0 g! _. g0 Q3 f$ c( b3 F( D8 e
T=25.61x10^6xπx0.955^2x0.068x0.1/(2xcos20)
+ m" |$ T8 x: f/ X( l5 B9 O& S=265496(Nm)% J" H! f  ~* ?& c( U
4.根据相同转矩计算锥角改变后的压强
3 u/ O- C+ c; U0 l& `p2=265496x2xcos15/(πx0.948^2*0.068x0.1): J1 f. g) N, n, B4 }" ^9 x+ J
=26.7 MPa
: ]* m5 @6 b: r/ {/ o- R- I6 `. I5. 不产生塑性变形所允许的最大结合压强
3 _& E) H! P! ~/ [: A0 o 根据直径比求ac值
0 U3 ~* j2 ]- w  Wqa=948/1090=0.87;a= 0.128  Ca=7.2273 l3 Z! c% S1 y, |# k3 s- D" w
qi=520/948=0.55;c=0.349  Ci=1.567$ N0 \- z! B2 o8 Q% Q
pfamax=0.128x200=25.6 MPa
# ?3 A/ ~  {7 cpfimax=0.349x200=69.8 MPa9 r. p: F! Y  s2 ?
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
) Q+ `& n$ S3 ` 6.根据P2计算孔和轴的变化量 得到过盈量
! b" m+ L8 {; Q; ?8 k4 x+ D, ^) V! }eamin=24x0.948x7.227/210000=7.83x10^-4(m)=0.783mm
7 I* r5 ^) R- u# b; k( Weimin=24x0.948x1.567/210000=1.69x10^-4(m)=0.169mm) _* M6 ?4 P( p- M1 [' ~! m
保证结合压强所需的最小有效过盈量δemin=0.952mm' R( E3 `$ g! [+ I! m; Z" W2 L
7.选取配合
7 O! ~7 V, j5 G8 c2 l5 O1 q1 i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.
, B6 Q3 |$ f" @$ X+ l4 @/ D——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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