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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。' j" @$ r6 b+ |5 g& a5 C
6 ?6 ^2 A9 s. Z. f8 n" g1 @  `( b
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。( \* v& p2 _- n( L: _0 N* c
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。
+ w) g. Z7 z1 r$ u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。+ P: j8 D; C! i- H# A0 A( c5 K
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。
- c; O' G$ k9 P  \! d( E- r( X  P1 _6 m: W6 m0 c) r$ @! U: {9 K
详细的技术信息不打算披露了,省的麻烦。# {1 X2 I% I5 K! q  a

& L) G; x8 ?& X7 x5 Q- K/ r- 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。* D  y6 W7 c8 V, p
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!
. w: {! ]! b" O% n0 D9 c9 Z最关键的,过盈连接TM怎么设计呢?
( ?! {3 f8 N" f& q; D& O2 b* w; Z) L+ g% \; B' T! C- h
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!. v3 c/ O3 O" U# V5 Y# q3 |
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!/ l* {) o. H! f3 Q( S& @3 c7 [
我也想身败名裂一把,可惜不够格。
7 [, f3 I+ A( \* L4 [# I" p  k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。. H! Z, A/ I- G8 O' c% m
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。
' F/ i: F, H5 j: e# I天天蹬这个28加肥的凤凰大杠跑图书馆。2 I6 D6 S1 E" T2 w: d+ x$ S9 B; ~$ f1 T
最后总结了一下几种形式:
# y5 \% H) u; ]1、环氧树脂粘接,齿轮轴上常用。
3 g: q) I) }- B2 l8 e2、圆柱过盈面+键连接,平键,切向键都有。
4 v; G9 S! n3 W3、锥轴+锥孔,过盈连接+预留液压拆卸槽。
8 {! L* U4 x$ v& C4、圆柱轴+液压锥套+锥孔。
8 M4 Q' t: E+ |7 ]# d7 w5、圆柱轴+圆柱孔,过盈连接+预留液压拆卸槽。
$ L- C& R& K9 z7 k
4 r! x# K& `7 v* Q, K: w9 M
我大概考虑就这5种形式,其他就没有考虑。
. B7 b6 _: Y6 L9 m5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。$ u& l6 b2 h& B8 g8 b: X
考虑完形式后,本loser再对照工况,实际要求,再反过头筛一遍。
; o  i5 X4 N6 a+ p1、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。! ]* {" I' |5 k! N7 P4 z4 P; C
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。
" `  S* [& ^. X6 y/ ~( 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!
+ W3 H2 e1 e) @, p( b6 h! @切向键更不靠谱,过盈面破坏完了!
! [' X# f$ H* z0 N' a* t4 o" d8 X$ ]1,2否决了之后,就要重点考虑过盈连接了。9 I2 j( {5 a8 B0 q' F! y

" o1 ?" t+ p- F
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。$ f: m. A! T, t' K& I
我就去TM机械设计手册查极端大过盈,OK。
9 D/ S) t: G. G& c但是,首先一个问题:锥面配合,还是柱面配合呢?
9 p$ k1 w1 ]1 K) f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。; K) r& y5 ?( l  A# K3 ?
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。
' X' m& j* O' e9 |' j想来想去,操,还有个重要问题没有考虑:
+ u; R/ U4 F4 l2 ~8 n, c1 E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!
) a. k2 B1 ~- m  G9 C& `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!“( n% O+ [- M9 C2 ?3 y2 n
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!
' x. B7 X, o. P! r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。  j4 c, y7 C! S5 P& l5 G

/ D) J, i# |# N9 k1 K# [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。
. Q  v- ^# n  e+ 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。
6 A" }$ b, y% U& }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。! j( x* e! E+ U0 ^
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。
$ h6 `& \6 Q& t1 d  ~$ U; ?) Y好吧,要用特殊定制大过盈配合了。
# S; e3 }' I/ [+ E/ C/ D% X, X" C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”。7 x% V5 i8 s# H7 _7 z) q5 K7 c
* v% q! p  p; p8 w8 {3 z5 h
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。* ?2 }" t4 i# Z& Y* C
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。8 S5 I7 o( Q5 c# S: A; ~+ c
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。
7 n" o% J' o8 g1 ?: }! b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?1 Z9 ^' y/ W2 M8 N4 i4 S0 F$ 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?& l5 C7 e$ j2 p% G* x2 y
老T说:领导你要我干多少,我就干多少!" S) v# |! ?  j# Y9 h
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。8 _# |5 w0 ?' R
老T说他申请下岗,他干不了。$ \: B3 D& q6 Y% E  |
我也没多余的话:干好了,一件嘉奖200,我向总工申请。
+ X- I# k( Q$ x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。
9 M2 k8 e. ^7 q1 d9 X& F/ t3 R老T立马闭嘴:领导,你就当我刚才放了个P!9 n) p6 w% _# Q/ q1 f
我当时思路就是:; R6 ^4 \4 i2 t* X
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。
* s- }6 D9 A% [, S7 G干大轴的床子,是进口的,尽量压榨它的精度吧!
9 N1 b, M  ?  J1 P6 Z$ y我TM得寸进尺:老T,能不能表面车得毛糙一点。
7 A2 `3 q; j& [) k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。
' A0 E# }' o. r4 h1 c9 O9 X! i后来又商量了一下,老T答应:最后用砂纸打毛一下。: ?' T& J$ D4 [# u
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* Z% k9 ^) j8 L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。, x% A- O- C! \) E  p/ ^' y
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!
7 J3 V7 @* k- [$ K, M" ]  ~3 J(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
1 H! E6 d. [5 _; ]- I7 K4 I: c$ A
$ h9 r& C, z( e" c2 q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。
7 W5 Y$ I3 B/ K9 B) N下面我就精心设计那个“大过瘾”了。- G, q9 l5 \& ^' }1 k
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。& n( i. E0 V+ @  a' p7 C
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)3 z. j" B* P; K9 _5 B4 q
800度,都TM回火了,那大环还能用吗?
5 k$ f% B$ B* e4 h4 _或者是老外玩的是冷装+热装,来个冰火两重天?
# L/ W3 d( \' h$ t; q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!
5 [8 `* h) u$ @0 P; o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。3 j( _: y6 q( J3 P  m, Z: @- N
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?
# t/ \3 m6 ^% a! o4 L不是大就小,本人头有点大。$ k" F& W8 h) L  `* R. R
' z) q9 `+ `9 L& ~. 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。
7 D5 d, R8 d( s  A3 b  `( F
3 `2 m3 }8 W: i1 W看看手上几个数:
0 K3 @" l% p7 ^2 r# p' C3 K: 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。
7 t2 ~/ P1 p: A0 j' j# ~忙了一整天,就搞了几个数,没啥进展。本loser 心中充满沮丧。8 K* C# c. }' j+ z
7 f, W# S7 ]9 \8 K+ z: h6 D, W
本loser心高气傲,给敲了一棒子,也冷静下来分析一下。% i2 S9 U) @- x9 S
环件许用应力是厂家提供的,数值也最大,数字应该可靠。
' d- H+ m3 D; k0 x* ^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。
( Z$ q; g6 z- t3 z; X
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。
; O6 N, V, k/ m5 A5 h7 D
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。
7 N1 f; Y- k# a2 O) I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。% i6 S$ L% l& k, i  w
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!/ c' l/ @' h* J
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。
3 J# R$ P  W' L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。7 R& y. A+ x9 G% F1 r+ V

; k3 B; t& t  a4 s; Q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。
( C7 d3 f4 q: s6 i( P2 v0 T/ Q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

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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。5 K3 g+ L1 t) e5 A6 F
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。8 ?$ O+ M0 @8 A5 {
但是有两个因素我没有考虑。
# O) \/ Z) Y  k& K, }" p  e4 a  }; o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。
( N. s0 w$ i$ E2 @( c( [4 u* t二是大环可能有弹性变形。
2 v1 V) C; L4 |/ k0 |' e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。0 }# l1 B  p5 y+ J
第二个问题,我就压根没有考虑。
( P" F" S* C* V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:
) V5 b5 h* Q# r9 g2 r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 o4 S2 N$ `& x4 a
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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