锥面、端面过定位

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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。
请教大侠们类似的问题如何处理的                                                                                                                                             
                                                                                                                                                                                                                                                
                                                                                                                                       

卢Tiger

这种过定位方式对精度的要求很高

姜方圆

削去部分

卢Tiger

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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锥面端面过定位过盈量确定
1.轴向力Fa1为16 个螺栓施加的压力
Fa1=16x0.67x640x353=2421862 (N)
, G3 C; b7 m- ]( X: i! b9 d2.  根据轴向力计算锥面压强 Pa1
8 K) b; @; I2 U9 n2 R' {3 mP=2421862*COS5.71*COS20/
, \- f$ C. Z6 f% K8 a(π*0.955*0.068*SIN25.71)
8 A4 {1 ?2 e) b  I* m! I, R=25.61 MPa
4 {7 g4 ~% x. P/ ^3.根据压强计算可传递的转矩T
T=25.61x10^6xπx0.955^2x0.068x0.1/(2xcos20)
& p( R: ?4 d* Q$ d3 S0 @2 a7 t=265496(Nm)
3 c* L2 K0 l) o: l; q4.根据相同转矩计算锥角改变后的压强
# S8 Z, G: a4 P: I+ E( xp2=265496x2xcos15/(πx0.948^2*0.068x0.1)
* O' s8 _  f' Y! D) S=26.7 MPa
8 d" U2 d& V4 `# L  c9 _5. 不产生塑性变形所允许的最大结合压强
& I/ z: o% D3 d0 L 根据直径比求ac值
& C* u2 q/ r% I8 A$ {$ iqa=948/1090=0.87;a= 0.128  Ca=7.227
  H4 w8 ]# J- g5 e( ?qi=520/948=0.55;c=0.349  Ci=1.567
pfamax=0.128x200=25.6 MPa
# C# V/ Z* m# Q! bpfimax=0.349x200=69.8 MPa
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
1 \; B# \$ I. R% p3 ~ 6.根据P2计算孔和轴的变化量 得到过盈量
eamin=24x0.948x7.227/210000=7.83x10^-4(m)=0.783mm
eimin=24x0.948x1.567/210000=1.69x10^-4(m)=0.169mm
* L$ J! c/ \8 @9 q  g2 a保证结合压强所需的最小有效过盈量δemin=0.952mm
3 }( g9 M8 ]% D8 j7.选取配合
- e2 |; g% `- K+ O2 ?# J/ c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.
——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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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。