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标题: 机械设计禁忌——锥度配合问题 [打印本页]

作者: 怕瓦落地2011 时间: 2011-9-17 18:55
标题: 机械设计禁忌——锥度配合问题

我在由日本小粟达男，小粟富士雄合著的《机械设计禁忌》一书中看这样一个结构（见图1）,该书认为既有锥度配合，又有轴

肩配合是不合理，因为锥度配合的过盈量不确定，我对此不是十分理解。于是我用SOLIDWORKS画一草图以估计锥度配合的过盈

量（见图2），发现在外锥面的锥角比内锥大的情况下（即存在过盈），锥角的加工误差对过盈量的影响较大，从另一方面来讲

轴肩配合很难做到（锥角比较小的情况下更加困验，参见图2）。

在此我想请教各位大侠，在锥面与轴肩配合面都有密封要求的情况下，如何设计该结构比较合理？

图1
(, 下载次数: 472)

图2
(, 下载次数: 497)

作者: wxpwu 时间: 2011-9-17 20:10
在轴肩处留间隙，加密封圈

作者: zhaotingzhou 时间: 2011-9-17 20:43
如果真的需要密封的话，只有2楼说的那样，另外锥度配合本身就可以密封的。
还真没有见过这样的要求，不知道用于什么特殊的环境？

作者: thc88512865 时间: 2011-9-17 21:51
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 一两酒 时间: 2011-9-17 21:59
如果实在有这种密封要求的话--
反过来密封。锥面密封，加锁紧螺母的断面密封

或者分体密封。
等下上图。

作者: 一两酒 时间: 2011-9-17 22:12
drawing

作者: 不再爱她 时间: 2011-9-17 22:20
轴肩上放个圆垫配合好过盈如何？

作者: mymachine 时间: 2011-9-18 00:21
本帖最后由 mymachine 于 2011-9-18 00:33 编辑

锥轴的轴向长度应当小于锥孔的轴向长度，且锥轴的最大径应当略大于锥孔的最大径，这样螺母才能起到压紧的作用。

(, 下载次数: 314)

(, 下载次数: 301)

.

作者: mjhls 时间: 2011-9-18 08:35
机床上卡盘与主轴端部连接就是这种结构，允许端面有间隙。

作者: thc88512865 时间: 2011-9-18 10:13
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 怕瓦落地2011 时间: 2011-9-18 12:46
感谢上面网友们的热心解答，但大多数都没考虑锥面的密封问题
如下图所示的结构，熔融塑料流从入口进入，有两个地方需考虑密封问题，这种结构应如何设计与加工才能保证密封质量？
(, 下载次数: 158)

作者: tyx2000 时间: 2011-9-18 13:30
楼上，我们一般做10mpa以上的锥阀，圆锥阀芯和阀体都是相同锥度车好以后，一件、一件再手工配刮、研磨、试压。配好后阀芯和阀体没有互换性。上图中有密封要求，耐压是多少？如果一定要这种结构，右边直孔扩到，大于外锥小头尺寸，锥度配合好以后，压一个套子在右边直孔中

作者: 怕瓦落地2011 时间: 2011-9-18 16:17
本帖最后由怕瓦落地2011 于 2011-9-18 16:20 编辑

tyx2000 发表于 2011-9-18 13:30
楼上，我们一般做10mpa以上的锥阀，圆锥阀芯和阀体都是相同锥度车好以后，一件、一件再手工配刮、研磨、试压 ...

右边直孔我们也用螺纹顶紧密封，就是左边孔要使其不泄漏工艺上有点困难，我们这个结构中是要圆锥配合经常拆缷清理

作者: 怕瓦落地2011 时间: 2011-9-19 18:56
今天得一个结论，锥面处孔是无法封密的

作者: tyx2000 时间: 2011-9-20 08:48

怕瓦落地2011 发表于 2011-9-18 16:17
右边直孔我们也用螺纹顶紧密封，就是左边孔要使其不泄漏工艺上有点困难，我们这个结构中是要圆锥配合经常 ...

你左边用螺纹顶紧，是顶在锥阀小头端面上吗？那你这个锥度配合搞得好吗？？？

作者: 19861102 时间: 2011-9-20 10:58
配合是不合理，因为锥度配合的过盈量不确定，我对此不是十分理解。于是我用SOLIDWORKS画一草图以估计锥度配合的过盈. x# A#

作者: 千山尽雪 时间: 2011-9-20 11:49
这个设计不合理，不可能锥面与端面同时密封的，除非端面采用弹性材料来密封。

作者: 机床牙齿 时间: 2011-9-20 16:24
这种锥面加端面的定位结构设计时采用位移圆锥配合形式，在施加一定的装配外力产生轴向位移获得锥面的过盈配合而实现，在这里轴向位移量的确定是关键。常用到的这种结构如HSK刀柄与机床主轴的连接，机床主轴端圆锥面与盘根或刀杆的连接。

作者: nicklocas 时间: 2012-1-31 21:32

怕瓦落地2011 发表于 2011-9-18 12:46
感谢上面网友们的热心解答，但大多数都没考虑锥面的密封问题
如下图所示的结构，熔融塑料流从入口进入，有 ...

锥度大径小径是多大呢？设计时能否采用已标准化的锥度？如果1：50的锥度，有一系列的标准化锥度铰刀，配车好锥度再铰孔，再过盈配合安装。
以上纯属瞎说。

作者: 沙洲渔人 时间: 2012-2-3 15:17
这个设计本身就错误，

作者: zhangrongkk 时间: 2012-2-3 15:48
如果要密封的话，可否在配合接触的锥面摸点油---什么的。

作者: water_aikang 时间: 2012-3-17 10:35

wxpwu 发表于 2011-9-17 20:10
在轴肩处留间隙，加密封圈

支持

作者: whlzhx 时间: 2012-3-17 12:16
车床车头处一直沿用这种配合！

作者: 心随你~~ 时间: 2012-3-19 15:42
这个叫做端面锥面双面过定位，
我们的电主轴用得夹头就是这种结构~~~

作者: 筱羽 时间: 2012-8-16 21:58
本帖最后由筱羽于 2012-8-16 22:00 编辑

mymachine大校讲解、详细、缜密、现实
不过长度差，最大径差具体参考数值求解？

作者: a600 时间: 2012-8-18 16:01
密封没试过，可参考。

作者: 斗志 时间: 2012-8-18 16:39
说不让人理解不到

作者: 天上飘云 时间: 2012-8-23 22:47
锥度固紧与端面定位在工艺上是很难实现的，几乎是不可能。如果必须这样做，可在锥度小端加密封垫片来实现。

作者: 柯小高ju 时间: 2012-10-1 08:29
锥度配合本身就可以密封,但是配合锥度的主要目的是为了配合而不是密封

作者: 619341834 时间: 2012-10-1 12:52
这样的设计不建议采用！将锥面通孔处，加工成非锥面。

作者: 森林883 时间: 2012-10-1 23:16
过定位设计，锥面本身就能实现轴向定位。如需密封功能那是另一个话题，正如网友说的可用密封圈。

作者: yearstone 时间: 2012-10-3 12:43
气动上的接头一般采用锥形配合，你可以查查Rc螺纹配合

作者: jinhuiqun 时间: 2012-10-3 14:54
非常感谢 {:soso_e181:}

作者: M_A_S_K 时间: 2012-10-9 14:05
不知楼主觉得这个怎么样，是否满足你的要求

作者: 619341834 时间: 2012-10-9 14:11
以前见过类似的帖子，内容一样。当时我给出的结论就是要改变设计。锥度密封的部分，加工成台阶，然后密封。有锥度就不要轴肩，两者不能同时使用！

作者: luoyang315 时间: 2012-10-9 18:55
建议在塞子的锥面上开油槽，在锥度差异不大的情况下，可以通过一定的变形增加过盈，从而提高密封效果！

作者: IP﹎o﹊伟 时间: 2012-10-16 12:01
现在加工中心的主轴和刀柄不是已经实现了锥度断面定位？

作者: 任得梁rdl 时间: 2012-10-16 19:02
既要求锥面配合有要求端面密封，因为外端是螺母，在轴肩处加密封圈，既保证拆卸方便，锥面可靠配合又能密封。圆锥面配合本身就比直接配合要难加工。这样可以方便加工，减少成本

作者: 任得梁rdl 时间: 2012-10-16 19:03

mymachine 发表于 2011-9-18 00:21
锥轴的轴向长度应当小于锥孔的轴向长度，且锥轴的最大径应当略大于锥孔的最大径，这样螺母才能起到压紧的作 ...

有道理

作者: 553638338 时间: 2012-10-16 21:22
我也在看这本书，感觉不错只是稍微有点过时，但能学到很多

作者: 斗志 时间: 2012-12-11 12:49
这种配合要看加工的精度差一点就难配合了 4度的有点难

作者: bob_fang 时间: 2012-12-11 21:54
用锥度定位，不要用平面呢

作者: 121411 时间: 2012-12-11 22:55
端面槽加密封圈可以实现密封。锥面法向槽加密封圈可实现锥面密封。家用水龙头好像就是锥面密封吧。

作者: zs2122082 时间: 2012-12-12 08:42
学习了~~~~~~~~··

作者: 李天水 时间: 2012-12-12 11:56
(, 下载次数: 63)

正确解决之道

作者: 半世逍遥 时间: 2013-1-16 15:40
不如考虑NPT螺纹密封

作者: 654078469 时间: 2013-1-16 17:15
又是学到了新的只是！

作者: 牧虎惊艳 时间: 2013-1-16 20:18
这个结构日本，西德都有，非常合理，它是典型摩擦传动结构，只是你不知道那个肩部做什么用，肩部一般有两个或三个牙孔，用来拆下时非常方便，但是两工件的锥度一致，厚度有讲究，孔径偏向小端，其他应该都明白。

作者: leiwuno 时间: 2013-7-31 10:49
bucuop

作者: leiwuno 时间: 2013-7-31 10:49
fffff

作者: 国运昌久 时间: 2013-8-11 21:35
我见过这些结构，也参与过。比如重型设备一些关键部件的装配，就采用大过盈锥面配合，这个技术在国外是成熟可靠地，但是国内前几年才开始研究

作者: 0539学习者 时间: 2013-8-11 22:28
现在数控机床的刀柄就是类似的结构呀.

作者: 雷__明 时间: 2013-8-11 22:35
看起来貌似要求很难达到，但是我想问问，为什么要设计成锥度配合？？？

作者: 雷__明 时间: 2013-8-11 22:37
想不通，谁能说说啊，直接做成圆柱型的不是很省事吗？

作者: luhaidong818 时间: 2013-8-12 11:46
如果实在有这种密封要求的话--
反过来密封。锥面密封，加锁紧螺母的断面密封

作者: 维妙维笑 时间: 2013-8-12 16:09
风格的官方的观后感

作者: 百叶心灵 时间: 2013-8-13 10:13
受教

作者: zj1197598 时间: 2013-8-13 13:09
今天得一个结论，锥面处孔是无法封密的

作者: 上帝1314 时间: 2013-8-13 13:13
只靠锥度密封有点难度加密封圈比较好

作者: zj1197598 时间: 2013-8-13 15:48

thc88512865 发表于 2011-9-18 10:13
1、以下结构是来源于美国的勃朗宁的结构，目前主要是应用于传动件的组合上，锥度的尺寸与“摩丝”定律一到致 ...

?你这是免键同步带轮结构吧？

作者: 张天来 时间: 2013-8-16 14:14
这种密封外锥大端控刀，外锥长度要比内锥短，才能达到好的效果。

作者: lengtai 时间: 2013-8-20 14:12
图文并茂，非常好，发帖就这样的帖子

作者: gopx1 时间: 2013-8-20 21:32
可否这样设计轴上锥面设计很短，其余采用间隙轴结构

作者: mfka 时间: 2013-8-28 11:42
本帖最后由 mfka 于 2013-8-28 12:16 编辑

一般情况下，这是结构设计的禁忌，但有社友提出，这种结构在实际运用中确实存在，
存在就有它的道理。
我就这种结构提出了一些较详细设计和应用场合的建议。注意：大螺母要有防松结构。欢迎大家讨论！

(, 下载次数: 50)

(, 下载次数: 53)

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作者: guoxianhu 时间: 2013-9-13 07:02
两平面配合涂密封胶即可

作者: 愈快乐愈堕落 时间: 2013-9-18 08:41
虽然看不懂，但看上去很厉害的样子

作者: cxykl 时间: 2013-11-12 17:02
发展的眼光期待正解

作者: 小李飞刀乐呵呵 时间: 2013-11-12 17:38
过定位的一种，道理上好像不合理。但解决了就是独门绝技。
这个结构在CNC设备上很普遍：BBT，是HSK的强力竞争对手。山特的CAPTO处理自己外很少人用了

作者: WHY2010 时间: 2013-11-12 21:57

学习了

作者: 放下 时间: 2013-11-22 21:32

mymachine 发表于 2011-9-18 00:21
锥轴的轴向长度应当小于锥孔的轴向长度，且锥轴的最大径应当略大于锥孔的最大径，这样螺母才能起到压紧的作 ...

这种结构主要是用来增加强度。刚性，日本有一个刀具厂，还特意为这种设计申请了国际专利。

作者: mrffyy 时间: 2013-11-23 11:41
内锥孔+圆球

作者: 78273928 时间: 2013-11-23 12:10
学习了

作者: w123d 时间: 2013-12-24 23:03
锥面本身就可以作为密封的，但是表面加工质量也是一个很大的问题！

作者: 蓝色星空130 时间: 2013-12-30 14:28

作者: caozejun007 时间: 2014-3-31 17:26
锥度处不是会产生离心力的吗？这锥度比较小

作者: 缠绕指间的烟 时间: 2014-3-31 21:29
哎呀高级玩意看球不懂

作者: 小于TR 时间: 2014-4-9 22:13
这种锥度一般用于磨床砂轮夹体与主轴连接一般是1:5 1：10锥度，锥度连接是一种无间隙配合连接

作者: andomy 时间: 2014-7-8 08:16
好像是允许的

作者: 张天来 时间: 2014-7-9 12:52
关建是要看配合的如何这很重要

作者: wwtzhf 时间: 2014-11-30 11:24
老皇历了，加工水平提高了。

作者: 624272884 时间: 2014-12-1 08:57
端面有间隙无所谓，密封圈选大些不就密封了

作者: 天使手中的刀 时间: 2014-12-28 13:16
以前还真没有注意到呢

作者: 谦逊whenever 时间: 2014-12-29 15:38
以前收到一张图纸，其设计者为了保证锥面过盈承载，刻意在轴肩处留了4MM间隙设计，可见两者不太好兼得

作者: ganyu909 时间: 2015-7-2 20:36
反驳你这句话”今天得一个结论，锥面处孔是无法封密的“ ，锥面本来就有密封作用，比如很多阀门都是用锥面密封，还有发动机的气门，气体都封得严严的。

作者: ganyu909 时间: 2015-7-2 20:38

怕瓦落地2011 发表于 2011-9-18 12:46
感谢上面网友们的热心解答，但大多数都没考虑锥面的密封问题
如下图所示的结构，熔融塑料流从入口进入，有 ...

设计完全有问题

作者: 公差与配合 时间: 2015-7-4 17:35
我认为以现在的技术实现两个端面密封不应该是什么难事，就算事锥度配合面密封也应该不难

作者: 破刀屠神 时间: 2015-7-5 20:15
没有看懂

作者: 万达人 时间: 2015-7-12 18:25
我刚刚做了个类似这样的结构，我是为了防止径向的晃动在锥端（直径较大部位）做了个阶梯，这样就彻底的稳定了。对于这个结构做一个阶梯，在阶梯上做密封是否否会好些？

作者: 秋水-2008 时间: 2015-7-14 07:25
要做检验工装，来完成产品安装

作者: 行_知_省 时间: 2015-7-28 20:35
双重配合，如果这样对加工精度要求很高，而且不一定很合适

作者: 劲柳MARTIN 时间: 2015-8-19 22:02
没有完美的结构，依具体环境而定吧，

作者: 万宝龙 时间: 2015-8-19 22:45
来学习的

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