98%的loser玩过的：需要计算的过盈配合

一两酒 · 发表于 2013-7-14 18:07:19

98%的loser玩过的需要计算的过盈配合。

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。
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。
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。
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。

详细的技术信息不打算披露了，省的麻烦。

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。
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！
最关键的，过盈连接TM怎么设计呢？

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！
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！
我也想身败名裂一把，可惜不够格。
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。
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。
天天蹬这个28加肥的凤凰大杠跑图书馆。
最后总结了一下几种形式：
1、环氧树脂粘接，齿轮轴上常用。
2、圆柱过盈面+键连接，平键，切向键都有。
3、锥轴+锥孔，过盈连接+预留液压拆卸槽。
4、圆柱轴+液压锥套+锥孔。
5、圆柱轴+圆柱孔，过盈连接+预留液压拆卸槽。

我大概考虑就这5种形式，其他就没有考虑。
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。
考虑完形式后，本loser再对照工况，实际要求，再反过头筛一遍。
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。
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。
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！
切向键更不靠谱，过盈面破坏完了！
1,2否决了之后，就要重点考虑过盈连接了。

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。
我就去TM机械设计手册查极端大过盈，OK。
但是，首先一个问题：锥面配合，还是柱面配合呢？
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。
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。
想来想去，操，还有个重要问题没有考虑:
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！
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！“
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！
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。

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。
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。
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。
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。
好吧，要用特殊定制大过盈配合了。
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”。

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。
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。
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。
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？
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？
老T说：领导你要我干多少，我就干多少！
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。
老T说他申请下岗，他干不了。
我也没多余的话：干好了，一件嘉奖200，我向总工申请。
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。
老T立马闭嘴：领导，你就当我刚才放了个P!
我当时思路就是：
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。
干大轴的床子，是进口的，尽量压榨它的精度吧！
我TM得寸进尺：老T，能不能表面车得毛糙一点。
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。
后来又商量了一下，老T答应：最后用砂纸打毛一下。
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。
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。
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！
(颜色用光了，下转43楼）

一两酒 · 发表于 2013-7-15 21:08:32

本帖最后由一两酒于 2013-7-15 22:58 编辑

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。
下面我就精心设计那个“大过瘾”了。
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。
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）
800度，都TM回火了，那大环还能用吗？
或者是老外玩的是冷装+热装，来个冰火两重天？
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！
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。
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？
不是大就小，本人头有点大。

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。

看看手上几个数：
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。
忙了一整天，就搞了几个数，没啥进展。本loser 心中充满沮丧。

本loser心高气傲，给敲了一棒子，也冷静下来分析一下。
环件许用应力是厂家提供的，数值也最大，数字应该可靠。
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。
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。
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。
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。
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！
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。
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。

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。
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。

一两酒 · 发表于 2013-7-19 21:04:33

对计算结果一般是只当参考，这是本loser的一贯态度。
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。
但是有两个因素我没有考虑。
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。
二是大环可能有弹性变形。
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。
第二个问题，我就压根没有考虑。
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：
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。
定完之后，本loser不仅为自己的足智多谋而沾沾自喜！

qeuun · 发表于 2013-7-14 18:14:58

loser一枚坐等下文。。

小白丶经典 · 发表于 2013-7-14 18:15:33

占座学习，

angel1399793 · 发表于 2013-7-14 18:17:45

loser表示，计算过盈量需要扭矩

洋洋_Lee · 发表于 2013-7-14 18:19:02

大侠回首过往，颇有愤青的模样。

逍遥处士 · 发表于 2013-7-14 18:39:18

坐等。

qdtruck · 发表于 2013-7-14 18:39:26

只靠过盈连接么？传递扭矩很大，这样可靠么？

成形极限 · 发表于 2013-7-14 19:43:35

旁观学习

米米hu · 发表于 2013-7-14 20:19:52

围观，学习

好方案 · 发表于 2013-7-14 20:30:24

进来听课。

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