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機械社區

標題: 精密機械中的孔軸配合熱變形計算 [打印本頁]
作者: frazil    時間: 2012-10-22 10:15
標題: 精密機械中的孔軸配合熱變形計算
精密機械孔軸配合熱變形計算，在均勻溫度場中，可以使用熱彈性力學進行計算。穩態均勻溫度場，對于規則體還好算一些。對于低溫下啟動的機械，不僅僅是精密機械，的孔軸配合，這一塊牽涉到非穩態溫度場的計算，好像目前相關文獻并不多，請問誰對這一塊有研究，可以交流一下。
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下面再說一點，例如軸套的使用，在均勻穩態溫度場中，比如鋼軸，鋼機座，銅軸套，這時候如果整體溫度提高，可能就會導致軸與軸套的配合間隙變小。再比如在非穩態溫度場中，例如寒冷地區的機械啟動，軸與軸套如果間隙過小，可能在啟動過程中會抱死。個人定性判斷為，冷卻至環境溫度的機械，假設此時間隙幾乎為0，在啟動初始，只有軸的表面和軸套開始升溫，此時孔應當是縮小的（可以根據計算公式進行定性計算），軸的直徑是變大的。隨著運轉時間增長，溫度一直上升，應當是間隙慢慢變大（需要有一定的材料和尺寸搭配，不是所有的都如此），這么說這個地洞過程就是最危險過程。
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$ ^( k" u( o7 D& R# z: V有誰在這一塊做的比較好的，請指教，希望可以和你進行交流，互相探討。: }- r# D* t  J9 X
作者: chensiqing21    時間: 2012-10-22 10:46
等學習，等指導。
作者: frazil    時間: 2012-10-22 11:21
chensiqing21 發表于 2012-10-22 10:46
$ g7 t" C$ {! d9 L$ ?8 Y$ u( D' a等學習，等指導。

9 a3 E  E9 }3 [2 w我也是急于有人討論交流啊，單純的學習可能會印象不深刻
作者: 那些往日    時間: 2012-10-24 21:14
高人可不可以把計算的公式要點說說
作者: 大蘿卜    時間: 2012-10-24 22:23
過盈計算有國家標準
作者: 老鷹    時間: 2012-10-25 06:44
這問題看來比較深？懂的人很少。
作者: 晨光~!    時間: 2012-10-25 08:12
其實最終還是看配合，設計人員選定配合級別。! w5 ]5 A- c- H3 [2 `. {
至于熱對工件尺寸形狀變化的影響最終還是要在規定溫度20來檢測定性。這才是根本。
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作者: frazil    時間: 2012-10-25 08:43
大蘿卜 發表于 2012-10-24 22:23
9 S* V2 a. \. [! Z8 ^過盈計算有國家標準
1 g+ d( A9 g& E0 }# a3 |3 Z
國家標準考慮的是20度的，而實際應用中，需要考慮從多種情況，例如溫度影響，材料影響，還有軸套外部的過盈配合，基座，軸套，軸材料分別不同的情況下，軸套與基座的配合，軸套與軸的配合。我現在在用熱彈性力學計算，感覺很吃力。4 S0 n2 {* a8 p2 E, ]7 P" ?# T7 N
需要把配合體考慮成為力學對稱回轉體，采用應力邊界條件進行計算，說起來簡單，實際做起來很難，不知道誰有什么好辦法沒有3 f: ]. R9 v. M0 B! w
作者: frazil    時間: 2012-10-25 08:46
晨光~! 發表于 2012-10-25 08:12 : }2 t7 y1 B7 `" @3 g3 j- U
其實最終還是看配合，設計人員選定配合級別。
2 Q' t3 ^! o! N8 R8 I& G至于熱對工件尺寸形狀變化的影響最終還是要在規定溫度20來檢 ...

; U1 E; B3 E! R# T; e$ A: P公差選擇是在20度的時候進行的，但是如果在高低溫使用情況下，需要考慮變形的影響，重新選擇公差。例如零下40度，需要在此溫度下進行公差選擇，然后再計算成20度的出圖
作者: frazil    時間: 2012-10-25 08:49
那些往日 發表于 2012-10-24 21:14
: [* C" a# [; J! y6 J9 Y) c  s5 I高人可不可以把計算的公式要點說說
% }6 Y! b. Z( d& S
最好采用極坐標，假設受力沿軸向不變，周對稱，剪應力為0，考慮人變形的情況，列出力學平衡方程和相容方程。$ }5 |! S% ]! l* \" J" Q6 M
作者: 晨光~!    時間: 2012-10-25 09:05
frazil 發表于 2012-10-25 08:46 2 B! `/ v- z5 v2 f( v7 \/ J2 M2 p+ s, w! {
公差選擇是在20度的時候進行的，但是如果在高低溫使用情況下，需要考慮變形的影響，重新選擇公差。例如零 ...

; o8 r  f' `; J6 Q" i: U每一種材料都有熱膨脹系數，把溫差帶入到其中換算出來就可以很準確，我們公司的檢驗都會。最終還是要恒溫檢測。
作者: frazil    時間: 2012-10-25 09:08
晨光~! 發表于 2012-10-25 09:05 / V! V. e7 U9 {$ H7 g( {
每一種材料都有熱膨脹系數，把溫差帶入到其中換算出來就可以很準確，我們公司的檢驗都會。最終還是要恒溫 ...
' B/ M! O$ \' u/ V6 B% d- w% W( R
你說的是簡單線膨脹吧，膨脹系數X半徑x溫度該變量，不是這個，這個誰都會。我說的是需要考慮相互作用的不同材料的溫度變化情況
作者: 晨光~!    時間: 2012-10-25 09:29
frazil 發表于 2012-10-25 09:08 2 K) ^0 L  H1 c3 ]0 l
你說的是簡單線膨脹吧，膨脹系數X半徑x溫度該變量，不是這個，這個誰都會。我說的是需要考慮相互作用的不 ...
8 c4 b" F3 z% i; F
實際上我們面對的加工也好，設計也好都是實用型，而不是搞科研，我們的工程師能夠將這些實際東西用之于工作中就足也。我們在搞設計時主要的工作就任務書所要達到的目的，當然包含選材，計算，工藝等等。
作者: frazil    時間: 2012-10-25 09:30
晨光~! 發表于 2012-10-25 09:29
9 X' l) ^3 O. u( t實際上我們面對的加工也好，設計也好都是實用型，而不是搞科研，我們的工程師能夠將這些實際東西用之于工 ...

% X' \4 m" [- b7 n3 E1 |( v關鍵是現在遇到這個問題了，有軸套的配合，溫度改變性能變差了，要不是急著用，我就不問了，自己慢慢學了
作者: 海鵬.G    時間: 2012-10-25 10:27
提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽
作者: 海鵬.G    時間: 2012-10-25 10:32
提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽
作者: frazil    時間: 2012-10-25 10:36
海鵬.G 發表于 2012-10-25 10:32 + t+ @( L% ]' ^- o% ^# O
如果沒有成熟的理論算法和模型，按998的套路，按極限簡化模型。就好象那次說基礎的那個話題，荷載直接按最大 ...

' R! C" \# _" F0 S% s采用回轉體軸對稱模型，已經是很大的簡化了，感覺計算應該能用，也沒必要為了一點點精度去提高計算的復雜度
作者: 335063757    時間: 2012-10-25 11:26
高人
作者: 大屹    時間: 2012-10-25 13:10
比如鋼軸，鋼機座，銅軸套。
作者: 凡人一個    時間: 2012-10-25 14:40
本帖最后由 凡人一個 于 2012-10-25 14:43 編輯
) {0 g1 b5 M. ]+ _0 f" ]' w. z; }/ a9 f5 D1 x
說個故事，道聽途說而已，勿要當真！
9 n* D0 u! Y6 ]/ P7 I2 a" @浙江剛剛生產摩托車的時候，買了個日本的，拆了發動機，曲軸軸承為6205 C5。
1 B" e' v. v: l$ d- C去哈軸買軸承，6205 C級。裝好后摩托車行駛不到1個小時，軸承失效，抱死。
, ~# L, S8 J8 w7 x, f1 t0 D曰（yue)，哈軸軸承太差，索賠！! o$ D1 C! Q& F+ G5 e8 Z
哈軸來工程師，告訴他軸承游隙有大小，使用場合不一樣，游隙不同。明白了。8 f6 w+ z' w, G( B4 `' L, m+ I
改正。無事了。
, o$ l  D' _* m哈軸工程師還告訴他，前后輪的軸承應該用6302和6303的，沒改，還是6204的。
+ d$ p/ T! ~! d. M/ }6 u0 V呵呵！
作者: Joy’c    時間: 2012-10-26 08:43
要學的不少，學習了
作者: xuh3888    時間: 2012-10-26 18:58
我還所設計的設備還沒有在低溫和高溫環境使用，先學習一下。等有朝一日需要使用時不至于那么盲目。
作者: 漠林jnk    時間: 2012-10-26 21:46
長見識的啊！！哈哈~~
作者: 642093071    時間: 2012-10-27 19:13
礦山機械可能算不上精密，但受力大，軸承也有發熱問題，也要考慮熱變形問題，關系到冷卻液流量、溫差的取值問題。大俠能對這方面舉例講解一下嗎
作者: 深似海    時間: 2012-10-28 12:39
學習了  機械真深啊
作者: 那些往日    時間: 2012-10-28 18:52
受教了
作者: gdszqiyuan    時間: 2012-10-31 09:59
軸孔要偏差多少
作者: Solada    時間: 2012-10-31 11:09
很專業，受教了
作者: yaoweiwang    時間: 2012-11-21 15:00
必須得收藏學習
作者: szqiyuan    時間: 2012-11-22 11:25
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