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98%的loser玩过的:需要计算的过盈配合

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发表于 2013-7-14 18:07:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
98%的loser玩过的需要计算的过盈配合。
+ h  l& J: i% T
- Z6 E+ O. E$ U! G! p" t" K& c; _废话少说,说,当年,本人还是尚未娶妻,青春年少,意气风发,天天在厂里忙的脚后跟打屁股,被一帮搞管理的吆来喝去,懵懂不知,还自TM我感觉良好。
5 l# E& w" U4 _) K2 \' H某一日,厂里老大喊我到其办公室,交给一任务:把一个大环装到一大轴上,过盈配合,形成一大滚碾子,要用来干活。& _) N5 R9 `$ f0 P/ G
原来的大滚碾子从德国进口的,老大说TM实在太贵,咱们自己搞。) N3 Q, n2 b3 ~3 ^. v" @
大轴准备从一重,二重买,大环一开始准备从德国买,后来小日本也挤进来了,分了一杯羹,后来小日本的便宜,干脆全买小日本算了,英国人后来也挤进来了,那是后话。
+ B  n& W" n7 ~- H9 F% }# ^0 l0 d* V
详细的技术信息不打算披露了,省的麻烦。9 P7 E& ?. Q- Y; |

% I' R6 q2 e) n" o/ ]这个大滚碾子形状吗如同大齿轮轴一样,大环内孔宽,接近900,然后中间有点收腰,到了外缘,又有900宽左右,内孔接近750,外圈吗,1500,可能还多。, i! L! F+ p8 |: K# R1 ^
TMD,总而言之,就是TM的大,工况极端特殊,传递的扭矩惊人,受的冲击惊人!
9 \$ ]2 O( I* G5 S9 [4 u最关键的,过盈连接TM怎么设计呢?$ A( W7 p6 E, _5 }8 p2 j

" H& k/ u+ j* q" a; i9 w这个工况是非常非常极端的,扭矩吗?峰值百吨米是有的吧!正反转,冲击重载。时不时咣当来那么一下!
5 W& v! {2 y0 H) q% {老大把任务布置下来之后,就潇洒的拍拍屁股去德国考察了,说是替我去偷德国人的资料去了,这活风险大,弄不好身败名裂,他就替我担了,省的我跑!
1 n# H/ a* E+ p! [" C我也想身败名裂一把,可惜不够格。) ]5 W+ w8 r- `8 s: @
不过那时,对于技术的
兴趣压倒了不满,本loser开始琢磨起这个大滚碾子起来。; t) t( S0 L% N, S. `- n, f
本loser一开始没有急着计算,本loser一开始就是想想有什么类似的结构,类似的工况。先找一个借鉴的。
1 X# M" s3 E+ R2 C: Z天天蹬这个28加肥的凤凰大杠跑图书馆。
* j0 u, z6 z! a- w. S# ]最后总结了一下几种形式:8 ?) `/ s1 |4 z  m+ p2 b
1、环氧树脂粘接,齿轮轴上常用。; z4 C4 o% r0 _$ y# A
2、圆柱过盈面+键连接,平键,切向键都有。
1 U) _7 K5 ~; P' P* \3、锥轴+锥孔,过盈连接+预留液压拆卸槽。
+ s& K5 d6 N; y4 n4、圆柱轴+液压锥套+锥孔。
' @( r+ L2 }+ z$ G0 Q5、圆柱轴+圆柱孔,过盈连接+预留液压拆卸槽。
4 H9 }& n; A7 |
% Z. u: w" }1 |" Z, c# q
我大概考虑就这5种形式,其他就没有考虑。
1 t) Z& `7 \* ^+ a5种形式,我不由得想到广告词:“五种粮食,五粮春”。妈了个逼的,不能喝是本loser的致命弱点,也导致最后灰溜溜走人。/ Y& @: F7 S: p, y& @3 R, E
考虑完形式后,本loser再对照工况,实际要求,再反过头筛一遍。6 Y  G  `' G4 C  V; N5 v0 G
1、环氧树脂,或者AB胶之类,第一个给否了,本loser玩过AB胶,也灌过环氧,感觉这种极端工况,大家伙,还是不行。算都没有算,直接给否了。
' L. _0 K  O2 q3 }( ]- f9 R2、过盈+键,这个键和键槽很麻烦,键槽破坏过盈面,本身就是应力源。# _0 m$ f% V0 ~" v7 |
这种工况条件下,这个键实际不能承受巨大切向力的,正反转+冲击,键加工再精密,也容易被挤垮!4 [! K$ d* S4 b8 \; |
切向键更不靠谱,过盈面破坏完了!  B# n4 y' ]) y6 Q9 @. y
1,2否决了之后,就要重点考虑过盈连接了。$ R9 e0 {/ {5 a( k! o
6 @' b2 p' x1 b0 v/ v* Q+ q
OK,这个过盈的装配面怎么玩呢?当时没感觉,现在回过头想想,自己像个傻子一样把一盆子屎抱在怀里,还一个劲的说,好,能学到东西!别人是TM躲都来不及,我却是迎上去了。
/ u  {# J( E1 C- J% g$ b& W我就去TM机械设计手册查极端大过盈,OK。
  B5 c, m1 l; h5 Y" V但是,首先一个问题:锥面配合,还是柱面配合呢?, A! _, C$ a/ _3 ]8 h( M6 J# I
从内心的感觉,还是柱面保险,但是柱面装了就没办法拆的,这个轴,还是想重复利用的,即使破坏性拆卸,也很麻烦!得用割刀一点点的劈开。* g% c2 ?+ P, ~! x; b/ ~
用锥面吗?这么大的锥面,从来没有玩过,也不知道可行否!原来干过1060的锥,但是那个传动功率,冲击载荷,根本不是一个档次的。
9 u9 O6 X/ L; P: D: b想来想去,操,还有个重要问题没有考虑:' C- w* }1 n) @2 S  ]: ^
工程师要按要求解决问题啊!但是得利用现有资源,你得考虑能不能加工的出来锥面!
. _& z7 k3 G' a* a' C2 U! ]去问机加工的工长,他头摇的跟泼浪鼓一样:”还锥面呢,柱面我都保证不了!你们TM搞来的立车,都TM要散架了!“( v! x  Y; p# e: p( E' C6 c1 _: B
那个床子转速一直上不来,搞的大家头很大,采购的人已经被抓了,但是活大家还得干!
" {' H' X9 v/ R9 h* P* h既然加工保证不了,那就放弃锥面,就用柱面吧,这也算是把基本形式定了。3 P- z+ ^. L3 F

' e% _* p4 N, a/ z5 `. j好吧,本loser在众人一片“这个顶缸的货”的目光中,去玩这个大过盈了。$ c; M( \0 K/ s6 M3 ~. a9 T
圆柱面的名义尺寸好定,根据轴的名义尺寸来,量一量老外的,再反过来核算一下轴的弯曲+扭转强度,基本差不多了。5 m" B/ r4 j# |
圆柱面的名义尺寸大概定在700左右。然后开始选这个大过盈了。
  P- B% e7 c- y一开始查设计手册,什么大的就看什么,u7?v7?z7?  后来想想不对,就算逼着机加工的人干到5级精度,700多的名义尺寸,如果直接选用优先标准系列配合,5级精度孔轴的公差累积变动量达到70-80微米应该是有的,这个70-80微米的过盈变动量可能相对于总
过盈量比例不大,但是造成后面装配内应力分布范围就大了,这对降低装配内应力不好。
3 o8 z; [' ?! @4 j% w好吧,要用特殊定制大过盈配合了。
3 ^" q! \" X4 Y8 S& m9 Y- @4 h当时,本loser遇到难题,不像现在是绕着走,看笑话,而是像黄继光堵机枪眼一样冲上去,是吧?本loser玩的就是定制,极端冲击负载场合,尔等都玩不来,不敢玩的场合,那个一般小过盈,小锤敲敲打打,在本loser眼中那就是个P! 本loser已经脱离这种低级趣味的阶段,本loser就玩“高端”加“极端”。. C" c. N1 i8 l: z3 C/ }. I
: s1 j) V  U; k- h  E1 M
话说本loser脱离了低级趣味,小打小闹,向“高端”“极端”方向发展,但是本loser意识到,就是卫星上天,还得从地上发射,机加工可能是“大过盈”的瓶颈。# R9 f7 R9 M- m3 V- G6 w$ f- N' q
本loser就去找老T去了,就是那个机加工的工长,想知道机加工的精度到底能有多高。1 k. [0 r' V' |# U" b% q8 @& u
那时也没有什么城府,崇尚“千斤拨四两”,本loser跟你没啥废话,就是要用绝对的实力压服你。) N5 `- F6 s/ r. b3 w9 l
跟老T开门见山,哇啦哇啦一通说了,老T眨巴眨巴眼睛:领导要我干吗?
6 ^) {3 S/ A5 c) ?我就问:两个床子,一个立车,一个卧车,立车干大环,卧车干大轴,精度到底能干到多少?% k/ k9 P. I) ]1 P) u
老T说:领导你要我干多少,我就干多少!0 j" A/ U# `7 y5 t6 V" x
我懒得跟他废话:套内孔尺寸不要求,只要落到范围内就可以,但是圆柱度,0.02以内。然后轴配套车,尺寸0.03以内,圆柱度,0.02。* h1 T+ d. g; s  V0 F4 u9 y
老T说他申请下岗,他干不了。
. x7 e6 y5 p1 _; v: L我也没多余的话:干好了,一件嘉奖200,我向总工申请。
9 S; H. U. F. ?本loser在厂里虽有“二愣子”的美誉,但个人信用是有的,基本是一个唾沫一个坑,我答应下面班组工段的事,都兑现了,那种不“男人”的事,本loser是开不了口的。
# V$ O' ^! s6 Z老T立马闭嘴:领导,你就当我刚才放了个P!
6 O4 E" L8 E3 K& U( p我当时思路就是:% J  c& A' C  c) K3 F* p$ \
干大套的立车太烂了,尺寸不好控制,同时,孔内径大5毫米,小5毫米,基本没有影响,过盈量根据具体尺寸算,轴配车就可以了。
4 N( C& Z; L9 O6 a干大轴的床子,是进口的,尽量压榨它的精度吧!9 q( d/ r8 v4 j8 v4 {
我TM得寸进尺:老T,能不能表面车得毛糙一点。
, K3 k/ ^( _# G2 u老T说:我能给你车出花来!这么高精度,我TM能干出来就不错了。
8 a2 F, ?; Y' }+ z4 E* C  P; u* t后来又商量了一下,老T答应:最后用砂纸打毛一下。
! E9 y3 d5 ~7 v" Q, H' y( @8 q还有量具,这个肯定不能量了数值去算了,老T建议拿内径千分尺把内孔的尺寸“带”出来,然后用同一把外径千分尺对比的量。务求过盈差值准确。1 {# {: e3 Y$ D7 Q5 K. D) M3 B0 X
我想干脆弄6把内外径尺子,在6个对应位置量,相互对比。老T同意了。
4 K8 y; t5 u+ \8 d/ w/ H. r  o4 e4 }后来让老T到公司库房领了6把内径,6把外径千分尺。老T为了这个后来死活要我再加他100,说那个尺,根据公司规定,不满300公斤,不能用汽车来,大热天让下面兄弟骑了三轮车去拉,拉了两趟,路上车胎还放炮了,我TM是一动嘴,他们跑断腿!) E0 b0 T2 m; H  \2 y! d
(颜色用光了,下转43楼)

点评

如果加工条件可以,还可以用油压装拆,圆柱面过盈配合。  发表于 2013-7-15 20:12
真能打仗的莫过于上过军校还在死人堆里打过滚的 兵痞。只会计算交叉火力密度,上不了战场滴。  发表于 2013-7-15 17:23
酒俠还是那个酒俠!就没露面,以来就来真家伙  发表于 2013-7-15 10:27
NB! 过盈配合一定要高精度,“干翻兄” 说过盈配合弄9级精度,就说了外行话。  发表于 2013-7-15 09:19
哈,算错了,10几兆帕。不多不多。  发表于 2013-7-15 01:29
随手算了算,大侠这均压已紧材料屈服极限了。哈哈。还是1200屈服的材料。果然大轴不好玩。  发表于 2013-7-15 01:23
大侠你的字里行间那种瘪子气表露无遗。。。。让我想起龙九禅师。。。久违的亲和感啊  发表于 2013-7-15 00:16

评分

参与人数 8威望 +8 收起 理由
瓢泼而至 + 1
tigerguo1975 + 1
张聋子 + 1 问题描述清楚,显得很专业!
小楼听雨hn + 1 老鹰,加分啊!俺们只能加这么多了
solo0352 + 1 屌爆了!
LIAOYAO + 1 旁听。钟点费
robaiming + 1 大学,我从你写的东西里面学到不少东西,而.
zerowing + 1 百万牛米传递,所幸孔够宽哈

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  • · 基础|主题: 799, 订阅: 89
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 楼主| 发表于 2013-7-15 21:08:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 一两酒 于 2013-7-15 22:58 编辑 % O" h/ u7 O7 L. E( r

  x; a2 c  z9 Z  |5 v( a0 `其实机加工还是挺复杂的,尤其接近800的加工面,一刀走过去,“推拔”度是肯定有的,(就是因刀具磨损造成的锥面)那是老T操心的事了,我就不管了。+ V3 u. l# i6 O1 Y6 C
下面我就精心设计那个“大过瘾”了。# ]1 J; P$ @& H
首先吗,要对大环进行应力校核了,轴我根本就不考虑,要坏,也是环先坏,用环的许用应力扣掉环件残留的应力,工作载荷产生的应力。大概就知道热装造成的应力值的范围。这个估算很快的,许用应力的范围出来了。7 M+ ^' S' R# q
用许用应力的范围倒推过盈量,我操,过盈巨大无比,跟自己想像的根本不是一回事。按照这个过盈量,加热到800度,都TM装不进去!(不说800度膨胀量不够轴大,因为热转也要有最小装配间隙的)
1 ?) s) ]$ z4 L5 i0 ]1 U800度,都TM回火了,那大环还能用吗?( H. J3 n0 v4 G" N) m6 [
或者是老外玩的是冷装+热装,来个冰火两重天?: j: d) K& V% u7 W8 H
后来回过神来,骂自己是蠢猪,许用应力值是一回事,传递要求扭矩,装配表面所需应力值是TM另一回事!还有个弹性极限问题!
. O- ~) x* ]# Y7 F3 d! J2 P3 t好吧,再来估算,传递要求扭矩,加上安全系数,反推装配表面所需的应力值。. w) `1 d5 O+ a/ @+ {  S
然后,不考虑残留应力和工作载荷的应力,就用装配表面所需的应力值再反推热装过盈量,我操,出奇的小?
# n8 h+ W7 K; u2 }不是大就小,本人头有点大。
/ C: x+ K& O2 G* Z6 k- U; |) D7 k  D: ]" D
当时头有点晕,就出去走走,心里想,妈了个逼的,这老大,能从德国偷资料回来吗?偷回来就省事了。
0 H3 _1 N, Y( U) y9 Z. R( i1 D# ?- Y/ X
看看手上几个数:
( O+ P% b7 v# l2 C6 }环件许用应力,环件残留的应力,工作载荷的应力,传递要求扭矩所需表面应力值,大过盈产生的应力值,小过盈产生的应力值。/ Y' M( M$ {) _$ ?7 z. e
忙了一整天,就搞了几个数,没啥进展。本loser 心中充满沮丧。% @3 {1 P9 f6 W
' Q/ G/ C* D# {+ f( e
本loser心高气傲,给敲了一棒子,也冷静下来分析一下。
+ T& F1 g7 _3 l8 B环件许用应力是厂家提供的,数值也最大,数字应该可靠。
0 m% y/ G6 M, r残余应力,数值不小,即使相对于许用应力也不是小值,是最大的危险源。
3 y1 J* M5 |) x3 [% n- c
工作载荷的应力,不大,但是这个货呢,有个局部载荷集中问题,最高值也不小,但和前两者比,也是毛毛雨了。
5 y0 Y' L% f; g# q5 U, X
传递要求扭矩所需表面应力值,这个不大,但是,它是多变的,其他几个值要么比较确定,要么能测量,这个值,不好把握,想了半天,按瞬时冲击来算吧,还TM去电气要电机的电流速度图去。5 [8 d0 _# h( y8 N
大过盈产生的应力值,小过盈产生的应力值。也就给了个范围,意义不大。
" Z; N. z* q4 ^4 u( C: r, b应力怎么整合呢?本来想,加到一起得了,因为其他值相对于残余应力值不大,想了想,本loser吗,还是要显示出压倒性的实力来,省的有人有P话!
& w8 u* Y: f2 e' j+ T) u" C实际应用的时候,德国的滚碾子,有崩断的,有大块掉肉的,崩断按第一强度理论校核,崩断就按第三强度理论校核吧,对不对不管,先唬住人再说。: v8 ^+ D# @" T6 t/ T, o/ y* ~+ v
冷静下来,又TM把《理论力学》书翻开,算工作载荷的应力时候,TM的,又去电气要最大输出扭矩,最大瞬时角加速度,再算了一遍。
+ z7 x' b/ ]6 w7 H: h1 n4 h7 \
8 ]! ?; B3 t$ x' y# N算完了之后,本loser对过盈量的范围有个谱了,确实不小,但也没有到极端变态的地步,算是常态的边缘吧。% m; D2 z$ M( y  y6 ^& D. D
不过呢,本loser对计算结果一般是只当参考,具体取值,本loser是要根据经验调整的,这也是本loser牛逼所在。

点评

说这些不说明问题,有试验数据没有?  发表于 2013-7-19 14:24
风趣幽默的文笔描述严谨的技术问题,看着有趣!  发表于 2013-7-16 18:48
推导的不详细,只有个过程,没有数据说话!继续!  发表于 2013-7-16 16:11
听得一愣一愣的  发表于 2013-7-15 22:01
十日滩头坐,一日行九滩。  发表于 2013-7-15 21:22

评分

参与人数 9威望 +9 收起 理由
robaiming + 1 问题描述清楚,显得很专业!
瓢泼而至 + 1 问题描述清楚,显得很专业!
kenily + 1 继续说书
cfl806900014 + 1 问题描述清楚,显得很专业!
zerowing + 1
张聋子 + 1 加分,关注。
laodongxia + 1 加500
逍遥处士 + 1
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 楼主| 发表于 2013-7-19 21:04:33 | 显示全部楼层
对计算结果一般是只当参考,这是本loser的一贯态度。: A9 @2 {. {8 g( [5 M
计算让本Loser大致心中有个底,应该说,还是有很大的余量的,传递大扭矩所需的过盈量,实际引起的应力增加值不多。
$ N" D  J  m* Y: i* h, {9 ~" B9 C但是有两个因素我没有考虑。9 L- c! a/ M; K4 c  F, K+ A
一是大轴由于工作载荷会有挠曲,会造成大环的两边应力值增加。
, p/ T6 e1 s" j3 ^二是大环可能有弹性变形。
! g/ R' R) h& y/ r第一个问题,我是考虑了,但是就是随便估计一个可能增加值,叠加上去。2 j: A( h% S+ X( K- f. O) F
第二个问题,我就压根没有考虑。. G6 y2 H0 j0 o; w+ k( f2 z, _( a( R
估计了范围之后,就是取值了,本loser当然不能随便就取一个中间值,面对现在这个问题,本loser考虑了半天,终于做了个决定:$ A& h! `- C6 F
德国的环,残余应力大,取整个范围的0.382,日本的环,残余应力小,取整个范围的0.618。* _( r: K; @) b9 O
定完之后,本loser不仅为自己的足智多谋而沾沾自喜!

点评

“黄金分割 ” 这招厉害啊  发表于 2014-1-7 15:21
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发表于 2013-7-14 18:14:58 | 显示全部楼层
loser一枚  坐等下文。。
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发表于 2013-7-14 18:15:33 | 显示全部楼层
占座学习,
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发表于 2013-7-14 18:17:45 | 显示全部楼层
loser表示,计算过盈量需要扭矩
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发表于 2013-7-14 18:19:02 | 显示全部楼层
大侠回首过往,颇有愤青的模样。

点评

人不愤2枉少年!  发表于 2013-7-14 18:54
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发表于 2013-7-14 18:39:18 | 显示全部楼层
坐等。

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哥俩那儿要人不?  发表于 2013-7-15 20:08
你们在。。。。。。。  发表于 2013-7-15 20:02
施主在等老衲么  发表于 2013-7-15 17:24
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发表于 2013-7-14 18:39:26 | 显示全部楼层
只靠过盈连接么?传递扭矩很大,这样可靠么?

点评

联轴器抱紧式,涨紧式,皮带轮锥套胀紧,均是过盈的方法。  发表于 2013-7-19 16:37
只用过斯宝的涨紧套,你这个没用过。  发表于 2013-7-15 18:47
涨套 就是典型的过赢联接。只用摩擦力,你翻翻样本可以看到数据的。,  发表于 2013-7-15 17:25
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发表于 2013-7-14 19:43:35 | 显示全部楼层
旁观学习
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发表于 2013-7-14 20:19:52 | 显示全部楼层
围观,学习
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发表于 2013-7-14 20:30:24 | 显示全部楼层
进来听课。
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