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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。
1 V( k+ u3 u1 o, |, n
" q$ K6 s  e  t' y3 E0 Z' c! T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。* z5 L6 a) Q$ Z  N' I% h3 w3 |
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。) U( o: w' y' [8 A# q0 y% P4 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。) k  q, H3 R- h
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。7 v. q; |0 @, P2 k$ F
: b& C2 L8 S# D" g1 `
详细的技术信息不打算披露了,省的麻烦。
# Y5 e! p5 P7 h( C2 Y
* G' Z& `6 B9 T# p7 B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。* o8 ~  ^" v; ?4 l; u5 s- L
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!
! {1 v- }, c% u3 d. L/ N! M" e6 ]4 b最关键的,过盈连接TM怎么设计呢?0 b8 D7 r7 N0 j0 b  l
; @- D# m! r% G1 H% C5 y7 e' z
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!& ^: R! k  x* F+ Y2 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!
! H2 H! i: d; k  O1 l我也想身败名裂一把,可惜不够格。+ @; r6 s- B3 K, o& v
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。7 Y8 J( G+ W) V+ ?! B6 i3 v
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。) X5 B/ h! ]( y& ?2 V
天天蹬这个28加肥的凤凰大杠跑图书馆。% t- n# e- p9 Z- F" h* c- G  O
最后总结了一下几种形式:
3 o& l7 o4 {* ?9 R7 F2 K. Y' n7 E, z1、环氧树脂粘接,齿轮轴上常用。
$ d4 k  o4 O1 W7 a; {5 O2、圆柱过盈面+键连接,平键,切向键都有。: W) h3 r9 x6 K/ j/ b
3、锥轴+锥孔,过盈连接+预留液压拆卸槽。- n: d4 K& Y6 a
4、圆柱轴+液压锥套+锥孔。
$ O1 T5 j. T- s* R/ i1 }8 m5 P+ I5、圆柱轴+圆柱孔,过盈连接+预留液压拆卸槽。
: m6 B$ Z  R- P5 D) v  F% A8 i  O% Q' [) ^  `; ?
我大概考虑就这5种形式,其他就没有考虑。/ R! c2 M9 Q3 b# o' ]! z# G8 M
5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。0 c9 @! A# |2 g8 J! `$ L
考虑完形式后,本loser再对照工况,实际要求,再反过头筛一遍。
/ @% L, e. @) x0 H5 I3 J$ ?, l  ^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。6 n! `9 s1 U2 j8 s7 E0 _
2、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。
" |; }! }" H  k5 w6 a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!
, v/ m+ V' X+ i切向键更不靠谱,过盈面破坏完了!
8 H/ @3 |+ a" u( r1,2否决了之后,就要重点考虑过盈连接了。
" G" G. F9 r' v8 p8 D1 ?. n! R9 y
* ^) M/ Y+ y6 i# i
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。
4 P8 K  G/ l7 C7 A7 ?我就去TM机械设计手册查极端大过盈,OK。2 R/ d" k5 x( j9 D! g
但是,首先一个问题:锥面配合,还是柱面配合呢?
% W+ T- V5 l4 H( c; R( w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。" g6 g4 o' v1 R* x+ K
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。* o$ {2 V( D- |/ D- h- l
想来想去,操,还有个重要问题没有考虑:! U" x' }. ?4 v, w' _+ T' Q
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!
/ _) @% E" x& P) ]4 [  |. O7 `  i& D5 @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!“9 s6 v9 o7 p3 _* m% l
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!
5 s4 r$ r: u( T0 h/ E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。% I; {6 q% v' y* R

+ a6 q( b! [3 k0 T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。+ u4 u' T. q/ H
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。
9 U0 ~9 i6 S% I9 O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。3 m! T6 a- G; `+ g
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。
( Y$ N- s' f" C& }好吧,要用特殊定制大过盈配合了。3 e5 f! F& {0 W! B) N
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”。
: d$ [  G/ U+ x3 [
. ~0 Q# E- E* n
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。
! Y# D. \( j: K4 X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。
  t3 O) L* b. l1 T; E( l7 M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。+ B! K+ }& n5 I! g7 t; `
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?( m) y6 m- ~: G9 j
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?* q& l% e9 ?7 n' K! d* x9 _
老T说:领导你要我干多少,我就干多少!. J" S1 H. T: n! B$ E
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。% Y, \. z) @: _* V+ r" O) E
老T说他申请下岗,他干不了。, r1 W! K" \$ {- D/ r. U$ W
我也没多余的话:干好了,一件嘉奖200,我向总工申请。
. E* @8 V9 b1 m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。/ b3 a$ o! B, M$ ^' j7 |
老T立马闭嘴:领导,你就当我刚才放了个P!
/ T; I* G+ d( W2 q6 w我当时思路就是:
7 t3 G# m. F9 p' V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 J* s7 f% h4 {! [, A  X. q干大轴的床子,是进口的,尽量压榨它的精度吧!
1 V; Q7 `2 G7 c1 Q4 ?. p* T) J我TM得寸进尺:老T,能不能表面车得毛糙一点。
- H( m3 h5 m4 h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。
0 _4 Q  [' }# i; A8 h  ]& s后来又商量了一下,老T答应:最后用砂纸打毛一下。
6 c) [! z' D8 z* U6 K% P" H( v3 w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。) h. e* ~- d5 C
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。: |! L# h9 ~" O; Z8 l9 U9 Q
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!
3 u# k9 Q/ F% k5 v4 ]% K(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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 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 ! m3 X3 H: y, |* A3 |

* l+ N$ A8 j" q, H# [& ~$ z0 P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。% T& m9 _5 N; W
下面我就精心设计那个“大过瘾”了。
; S: R' a/ \6 A- c9 c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。- w9 B8 F+ C: Q) K1 d  L" }
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)% ~0 U! ?' T# f2 {4 G- b
800度,都TM回火了,那大环还能用吗?
0 p: P% O2 F" R/ y( c" f! g+ U% B或者是老外玩的是冷装+热装,来个冰火两重天?; M8 {) \' t% ?$ U
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!
$ v0 `) q1 G0 @' ~$ y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。
8 U! r/ m* i" }8 ^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?8 u" R4 j# l: _- r
不是大就小,本人头有点大。! [: ]0 L& M' C: w7 a: _0 E4 F8 j2 k

$ {7 s7 a- h3 e2 S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。' L# F' Z! R6 M8 y
. e$ M0 v( v; i! M) N" a0 E& G$ d: V
看看手上几个数:
! b- Z! |6 V. @: @; d2 p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。2 o, P0 d0 g4 C+ B0 m, X( |7 y) ~1 I
忙了一整天,就搞了几个数,没啥进展。本loser 心中充满沮丧。1 T+ f* d5 |- G+ B+ @
5 A1 D5 H" d( w. l6 U
本loser心高气傲,给敲了一棒子,也冷静下来分析一下。
8 m3 h- S0 y7 p5 s+ V1 W" C环件许用应力是厂家提供的,数值也最大,数字应该可靠。7 O- p- M$ s0 h! s4 c* F
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。
6 ?, O3 j/ P! V3 |* Y% e
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。
* s! R& B) _: s0 d2 `
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。
$ s5 t# f8 }# U4 v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。
7 f( O9 z! x6 x# R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!1 K! k6 N6 \5 p, V- q3 n$ y
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。
8 b7 ~+ @1 W( K! ]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。2 W! u* T: a. G
6 Y% O& Q% E! j& r! ^. b0 t1 }: Y
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。
  \. }3 M5 C! F( T0 o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
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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。( U- L4 D3 r- L( ~% B4 K7 {; L
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。
0 F0 z8 G  L2 L8 o! C5 S; b/ d5 f: B但是有两个因素我没有考虑。( O0 C  s; \* D' b, a; f8 L0 S
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。6 E) m1 r5 Q+ C
二是大环可能有弹性变形。
1 O, n8 C/ e0 o6 ~( S8 a8 \9 S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。
( O) v& p/ F) m- O% k  c第二个问题,我就压根没有考虑。1 n2 C% F$ N1 K) Y: M6 G
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:2 w" W" K% F, Q7 I5 F: l+ `
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。6 h, d9 _' C; A4 g0 r
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。

点评

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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