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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。4 \! i5 E6 j0 q7 J
请教大侠们类似的问题如何处理的                                                                                                                                             
8 R8 y$ y1 A) C' M! y( i, z                                                                                                                                                                                                                                                ) Z1 c; |) Y' ?: ~* p$ Y
                                                                                                                                       
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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. L1 w1 J3 B! P! f
1.轴向力Fa1为16 个螺栓施加的压力 + \1 f* P5 W. u6 h
Fa1=16x0.67x640x353=2421862 (N)
/ L- F) y- d8 K( O; `  N2.  根据轴向力计算锥面压强 Pa1
/ I$ |6 w% @: Y) XP=2421862*COS5.71*COS20/' ?" y5 \- Y8 {3 l
(π*0.955*0.068*SIN25.71): o7 ]0 c, s4 G+ ^2 x
=25.61 MPa
+ ^& U* Q5 m; ]' o3 I7 C  |% L8 S3.根据压强计算可传递的转矩T
! n  @& i3 m! {2 ET=25.61x10^6xπx0.955^2x0.068x0.1/(2xcos20)1 I' x3 B/ @9 [8 }% @5 y& H
=265496(Nm)
; ~. K, t: z+ S4.根据相同转矩计算锥角改变后的压强; f  W, U( ^$ `$ p4 f6 Q
p2=265496x2xcos15/(πx0.948^2*0.068x0.1)
. F% M0 N) x, |% _6 z=26.7 MPa: ^) i  I4 x" T+ D- K  n- |
5. 不产生塑性变形所允许的最大结合压强
2 Y* w, q  g! x! s9 t9 y# B 根据直径比求ac值
) h; \9 j3 x& l( eqa=948/1090=0.87;a= 0.128  Ca=7.2277 s8 }6 D1 P5 b
qi=520/948=0.55;c=0.349  Ci=1.567
, G9 h# y% N3 ]+ V- Dpfamax=0.128x200=25.6 MPa
2 }: X* s: X6 g. b( H* rpfimax=0.349x200=69.8 MPa
9 i/ z1 S4 N1 ]! d& C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# }! s" S- S3 }) ?3 ~) p, _
6.根据P2计算孔和轴的变化量 得到过盈量
% i# q7 I# o6 R' A5 yeamin=24x0.948x7.227/210000=7.83x10^-4(m)=0.783mm+ C$ K' _  J: u1 `( n" o3 u
eimin=24x0.948x1.567/210000=1.69x10^-4(m)=0.169mm/ }2 H% f1 w6 Y# Q0 O; R2 u
保证结合压强所需的最小有效过盈量δemin=0.952mm. ^" r' ]8 r  M; P( k
7.选取配合
; N& B/ o& J% _3 I- F$ f  I6 u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.$ ?* q4 y+ M/ o: k; h, K
——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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