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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。
, N4 b* J+ T( _" N& b$ }. k请教大侠们类似的问题如何处理的                                                                                                                                             / a. T, Y" R) [9 m- D4 ~; q3 ]9 G
                                                                                                                                                                                                                                                
7 L" K' y" N( O0 x/ g/ B0 ?& I                                                                                                                                       
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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
/ I' W6 i2 @1 a2 }' F- |" J1.轴向力Fa1为16 个螺栓施加的压力
& |. u* g  x. X$ I* JFa1=16x0.67x640x353=2421862 (N)' r$ H4 z$ ]" w3 y
2.  根据轴向力计算锥面压强 Pa1
* o* s4 N% @0 DP=2421862*COS5.71*COS20/
4 t( X/ P( H$ y, r% w/ b6 O/ ?, A(π*0.955*0.068*SIN25.71)5 R8 c- g6 H% j7 ^% x- u
=25.61 MPa$ ?5 i6 L7 ?' T% Z5 E
3.根据压强计算可传递的转矩T
% z7 v. b( i/ z5 C: ]- dT=25.61x10^6xπx0.955^2x0.068x0.1/(2xcos20). _& m; h9 g3 S  L* j1 q2 ~
=265496(Nm)
- Q) v# ~& V9 R1 D9 z0 f% ]4.根据相同转矩计算锥角改变后的压强
: C$ {3 K0 r. a0 k1 @* D- v% qp2=265496x2xcos15/(πx0.948^2*0.068x0.1)' m/ R) w% r+ a% ^  k' f
=26.7 MPa6 _! M2 g4 e" ^9 |, H1 }
5. 不产生塑性变形所允许的最大结合压强
- R; j! m4 c+ k" a# p 根据直径比求ac值
7 H* A, c" k& m5 y/ Iqa=948/1090=0.87;a= 0.128  Ca=7.227
6 E$ L3 q- t5 Vqi=520/948=0.55;c=0.349  Ci=1.567
, o2 M7 C9 B2 j3 [' fpfamax=0.128x200=25.6 MPa% @3 O; Q2 E. O& s
pfimax=0.349x200=69.8 MPa- @4 Z: X: U2 s* u% B& }& 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
8 U6 n2 U0 }" F" o 6.根据P2计算孔和轴的变化量 得到过盈量/ ~9 }# @9 _1 M
eamin=24x0.948x7.227/210000=7.83x10^-4(m)=0.783mm
" G/ y$ e: t, K& G) r; c% Heimin=24x0.948x1.567/210000=1.69x10^-4(m)=0.169mm4 o, L2 i7 f. L# N- S; R. k: p
保证结合压强所需的最小有效过盈量δemin=0.952mm
) W' _/ \+ j( e  D7.选取配合  [& Z* I4 M) y7 G
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.
2 }3 M; }$ R, E  ~——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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