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精密機(jī)械中的孔軸配合熱變形計(jì)算

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發(fā)表于 2012-10-22 10:15:20 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
精密機(jī)械孔軸配合熱變形計(jì)算,在均勻溫度場(chǎng)中,可以使用熱彈性力學(xué)進(jìn)行計(jì)算。穩(wěn)態(tài)均勻溫度場(chǎng),對(duì)于規(guī)則體還好算一些。對(duì)于低溫下啟動(dòng)的機(jī)械,不僅僅是精密機(jī)械,的孔軸配合,這一塊牽涉到非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的計(jì)算,好像目前相關(guān)文獻(xiàn)并不多,請(qǐng)問(wèn)誰(shuí)對(duì)這一塊有研究,可以交流一下。6 g5 r2 T( y/ ]4 Z& B5 `6 F& Z

) h' d7 D9 r+ G9 e0 M/ z下面再說(shuō)一點(diǎn),例如軸套的使用,在均勻穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)中,比如鋼軸,鋼機(jī)座,銅軸套,這時(shí)候如果整體溫度提高,可能就會(huì)導(dǎo)致軸與軸套的配合間隙變小。再比如在非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)中,例如寒冷地區(qū)的機(jī)械啟動(dòng),軸與軸套如果間隙過(guò)小,可能在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)抱死。個(gè)人定性判斷為,冷卻至環(huán)境溫度的機(jī)械,假設(shè)此時(shí)間隙幾乎為0,在啟動(dòng)初始,只有軸的表面和軸套開(kāi)始升溫,此時(shí)孔應(yīng)當(dāng)是縮小的(可以根據(jù)計(jì)算公式進(jìn)行定性計(jì)算),軸的直徑是變大的。隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間增長(zhǎng),溫度一直上升,應(yīng)當(dāng)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(shuō)這個(gè)地洞過(guò)程就是最危險(xiǎn)過(guò)程。
) J1 |% A5 }8 T, I7 @. a& C6 s' i$ a
有誰(shuí)在這一塊做的比較好的,請(qǐng)指教,希望可以和你進(jìn)行交流,互相探討。
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點(diǎn)評(píng)

大俠說(shuō)的對(duì),心態(tài)很重要  發(fā)表于 2012-10-31 14:25
你根本就不必在意人家說(shuō)什么,完全沒(méi)有關(guān)系,當(dāng)所有人都不懂只有你懂的時(shí)候,他再看不起你,再鄙視你,也得按你說(shuō)的銀子數(shù)付給你,少一個(gè)子兒,攆他滾蛋,試試看,他馬上就服了,因?yàn)樗驳脪赉y子,沒(méi)有選擇  發(fā)表于 2012-10-26 14:56
應(yīng)該是吧,就有人說(shuō)我,玩那些虛的有什么用,誰(shuí)要用心都會(huì)做?;A(chǔ)變?yōu)樘摰牧?。我想極度鄙視知識(shí),可能是極度害怕知識(shí)的反應(yīng)  發(fā)表于 2012-10-26 13:16
所謂的‘不屑一顧’其實(shí)沒(méi)有底氣,是裝的,沒(méi)有任何價(jià)值,我見(jiàn)過(guò)許多博導(dǎo),帶博士來(lái)的,也對(duì)一些問(wèn)題完全不懂,除去有項(xiàng)目的銀子,沒(méi)有其他東西,玩技術(shù),實(shí)際是玩拳頭,沒(méi)有拳頭,小鼻子站你島子就是不還,  發(fā)表于 2012-10-26 11:51
大俠,其實(shí)很多人對(duì)這些分析是不屑一顧的,大部分是唯經(jīng)驗(yàn)論,我是想看看我們的模型簡(jiǎn)化計(jì)算究竟和實(shí)際誤差有多大,而且做一遍,心里有一種豁然開(kāi)朗的感覺(jué)。理論是一個(gè)丟不掉的基礎(chǔ)。  發(fā)表于 2012-10-26 11:40
我們現(xiàn)在談的,都是基礎(chǔ)力學(xué),凡上大學(xué)的,肯定都懂,為什么許多家伙不會(huì)做?是因?yàn)闆](méi)有像大蝦你這么親自動(dòng)手玩一次,阿里為什么了解這個(gè)?是因?yàn)橛猩?,不得不的事情,人家拿協(xié)議、合同來(lái)了,銀子在,不得不玩  發(fā)表于 2012-10-26 11:30
應(yīng)力流線(xiàn),和水流差不多,,可以從水流的動(dòng)力學(xué)方程形式看出,所以我分析一下要求不是太高的東西的時(shí)候,會(huì)把力考慮成流量,應(yīng)力考慮成為流量密度,這樣很省事,用定性的方法就可以干活  發(fā)表于 2012-10-26 10:52
有些問(wèn)題,要用簡(jiǎn)化思維,簡(jiǎn)化思維不是偷懶,是理性。我給人家講這個(gè)問(wèn)題時(shí),告訴他們,假如把一個(gè)環(huán)切開(kāi),你看它怎么漲? 看應(yīng)力的環(huán)流怎么斷的?應(yīng)力的環(huán)流斷了,那個(gè)斷點(diǎn)就沒(méi)有周向牽拉了,就這了,  發(fā)表于 2012-10-26 10:37
謝謝大俠,我的做法得到驗(yàn)證了,開(kāi)始這么做,但是沒(méi)有信心,不過(guò)我的方法和這個(gè)還是有差異的,我考慮應(yīng)力流,應(yīng)力形成環(huán)流然后計(jì)算,只是我考慮的很簡(jiǎn)單,不一定適用太多場(chǎng)合  發(fā)表于 2012-10-26 10:13
在最大均勻圓處作一個(gè)擴(kuò)展終止,這個(gè)圓以外的區(qū)域作非周向處理,即此位置以外沒(méi)有圓周力了,做這個(gè)假設(shè)以后,可以簡(jiǎn)化許多的設(shè)定,對(duì)精度影響不大,  發(fā)表于 2012-10-26 09:52
請(qǐng)問(wèn)998大俠,你對(duì)于基座孔外部形狀不規(guī)則的是怎樣算的,比如外徑本來(lái)是一個(gè)圓,后來(lái)在某個(gè)地方切除一塊  發(fā)表于 2012-10-26 08:39
多謝大俠鼓勵(lì),我把自己比作蝸牛,只要堅(jiān)持,也會(huì)到達(dá)目標(biāo)  發(fā)表于 2012-10-25 16:05
就是一個(gè)耐心,哈哈,大蝦,你還年輕,有前途的,以前手拉網(wǎng)格算東西,算一個(gè)月都有,每天8點(diǎn)開(kāi)始算,下班了作一個(gè)‘節(jié)點(diǎn)’,記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù),第二天繼續(xù),就這么玩,現(xiàn)在誰(shuí)算三天就煩了,時(shí)代不一樣了嗎,阿哈  發(fā)表于 2012-10-25 15:59
我也不喜歡神秘,現(xiàn)在基礎(chǔ)知識(shí)有很多人不知道,全面了解的人就更少了,知道一點(diǎn)沒(méi)什么,但是每點(diǎn)都了解就難了。我經(jīng)常看書(shū),還沒(méi)做到這點(diǎn),差得遠(yuǎn)呢  發(fā)表于 2012-10-25 15:54
就是個(gè)基礎(chǔ)知識(shí),沒(méi)有神秘的東西,俺歷來(lái)不信神秘,該考慮的考慮了,最多就是個(gè)非線(xiàn)性過(guò)程,想提高精度,多次疊帶,以前手工算比較麻煩,到一個(gè)精度可算了,現(xiàn)在是計(jì)算機(jī)化,專(zhuān)門(mén)想玩這個(gè),最多是買(mǎi)個(gè)好機(jī)器,啊哈  發(fā)表于 2012-10-25 15:50
大俠確實(shí)知識(shí)淵博,佩服!  發(fā)表于 2012-10-25 15:42
嗯,是的,有力學(xué)基礎(chǔ)學(xué)起來(lái)也不難,剛把公式搞出來(lái),但是考慮到后面用手算,精度要求也不是太高,就沒(méi)有必要用非線(xiàn)性非均勻溫度場(chǎng)中的了,假設(shè)一下,公式長(zhǎng)度不到原來(lái)的1/4  發(fā)表于 2012-10-25 15:41
就是花時(shí)間,沒(méi)有什么了,有人不會(huì)是因?yàn)闆](méi)有學(xué),學(xué)了都會(huì),以前沒(méi)有計(jì)算機(jī)都玩,現(xiàn)在有電腦了,很容易,我接這些東西就是先開(kāi)會(huì),確定各種問(wèn)題,包括疲勞壽命等等東西,定好了就開(kāi)算,你玩一次就知道了,很簡(jiǎn)單  發(fā)表于 2012-10-25 15:36
大俠正解,我計(jì)算的要求沒(méi)有那么高,所以偷懶用線(xiàn)性的了,實(shí)際上材料的彈性模量,熱膨脹都是非線(xiàn)性的,特別精密的我這個(gè)要完蛋  發(fā)表于 2012-10-25 15:23
對(duì)一定軸徑,一定的溫度梯度,先確定目標(biāo),要達(dá)到什么水平?在這個(gè)水平下再采取措施,都是先開(kāi)一個(gè)會(huì),定了要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo),再計(jì)算,對(duì)于300以上的軸,反復(fù)疊代,現(xiàn)在用計(jì)算機(jī),也得處理一天,以前更慢  發(fā)表于 2012-10-25 14:55
真正計(jì)算,還要考慮軸內(nèi)外的溫差,即溫度梯度,梯度處理不好,軸心要超應(yīng)力的,只能打孔,內(nèi)孔還要磨光,否則壽命不行,另外,你注意,實(shí)際許多東西是非線(xiàn)性的,這就是為什么要分層操作了,分解非線(xiàn)性,  發(fā)表于 2012-10-25 14:52
再補(bǔ)充一下,如果不考慮溫度變化對(duì)材料彈性模量和熱膨脹系數(shù)的影響,可以簡(jiǎn)單的考慮成穩(wěn)態(tài)均勻溫度場(chǎng)下的線(xiàn)性自然膨脹和周對(duì)稱(chēng)彈力問(wèn)題。  發(fā)表于 2012-10-25 14:17
多謝998大俠,期待實(shí)例  發(fā)表于 2012-10-25 11:51
大蝦想復(fù)雜了,這就是一個(gè)計(jì)算,你這么想就可以了,一個(gè)軸,切成無(wú)數(shù)圈的‘木皮’,分別計(jì)算線(xiàn)漲量,找一個(gè)最佳值,再合成多圈,計(jì)算圈的關(guān)系,即從圈切塊,計(jì)算塊間的拉壓關(guān)系,以后有項(xiàng)目了,單獨(dú)給你找例子看  發(fā)表于 2012-10-25 11:46
感謝老鷹及各位大俠的幫助,現(xiàn)在查到相關(guān)資料了,機(jī)械熱變形理論及應(yīng)用??梢愿鶕?jù)上面的東西進(jìn)行計(jì)算,需要自己做一些簡(jiǎn)單的公式推導(dǎo),主體已經(jīng)出來(lái)了。  發(fā)表于 2012-10-25 10:11

評(píng)分

參與人數(shù) 4威望 +57 收起 理由
universal + 1 支持基礎(chǔ)建議!
沈石頭 + 1 學(xué)習(xí)一下!
老鷹 + 50 問(wèn)題描述清楚,顯得很專(zhuān)業(yè)!
機(jī)械神話(huà) + 5 思想深刻,見(jiàn)多識(shí)廣!

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本帖被以下淘專(zhuān)輯推薦:

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發(fā)表于 2012-10-22 10:46:52 | 只看該作者
等學(xué)習(xí),等指導(dǎo)。
3#
 樓主| 發(fā)表于 2012-10-22 11:21:21 | 只看該作者
chensiqing21 發(fā)表于 2012-10-22 10:46
' S" E+ h6 C% c0 M$ E等學(xué)習(xí),等指導(dǎo)。
5 t4 V" @) \! R. U0 j! c4 Y  o7 `# f
我也是急于有人討論交流啊,單純的學(xué)習(xí)可能會(huì)印象不深刻

點(diǎn)評(píng)

文件加密,我自己都帶不回去。公司有加密系統(tǒng)  發(fā)表于 2012-10-29 09:18
大俠能否把你的計(jì)算資料貢獻(xiàn)一下  發(fā)表于 2012-10-27 08:49
其實(shí)說(shuō)到根本,就是熱彈性力學(xué)的軸對(duì)稱(chēng)模型計(jì)算  發(fā)表于 2012-10-22 13:10
可惜俺不會(huì),呵呵。所以才來(lái)等學(xué)習(xí)的啊。  發(fā)表于 2012-10-22 12:05
4#
發(fā)表于 2012-10-24 21:14:08 | 只看該作者
高人可不可以把計(jì)算的公式要點(diǎn)說(shuō)說(shuō)
5#
發(fā)表于 2012-10-24 22:23:56 | 只看該作者
過(guò)盈計(jì)算有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

點(diǎn)評(píng)

這個(gè)與那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不一樣  發(fā)表于 2012-10-25 08:49
6#
發(fā)表于 2012-10-25 06:44:22 | 只看該作者
這問(wèn)題看來(lái)比較深?懂的人很少。
7#
發(fā)表于 2012-10-25 08:12:09 | 只看該作者
其實(shí)最終還是看配合,設(shè)計(jì)人員選定配合級(jí)別。- {# T3 p# {3 F' M! o
至于熱對(duì)工件尺寸形狀變化的影響最終還是要在規(guī)定溫度20來(lái)檢測(cè)定性。這才是根本。
0 R( t( U6 G& E

評(píng)分

參與人數(shù) 2威望 +21 收起 理由
海鵬.G + 1 問(wèn)題描述清楚,顯得很專(zhuān)業(yè)!
老鷹 + 20

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8#
 樓主| 發(fā)表于 2012-10-25 08:43:12 | 只看該作者
大蘿卜 發(fā)表于 2012-10-24 22:23 8 S: |" N7 ]; Y, X% `' l
過(guò)盈計(jì)算有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

: B# b9 n) m1 }( D國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)考慮的是20度的,而實(shí)際應(yīng)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(guò)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(xiàn)在在用熱彈性力學(xué)計(jì)算,感覺(jué)很吃力。4 v( C+ [0 V: c4 Y1 I+ I+ u' d
需要把配合體考慮成為力學(xué)對(duì)稱(chēng)回轉(zhuǎn)體,采用應(yīng)力邊界條件進(jìn)行計(jì)算,說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,實(shí)際做起來(lái)很難,不知道誰(shuí)有什么好辦法沒(méi)有
, a" y  j3 c" f/ z

點(diǎn)評(píng)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是比較低的,我只知道企業(yè)如果按照國(guó)標(biāo)做東西,充其量是三流  發(fā)表于 2012-10-31 13:34
9#
 樓主| 發(fā)表于 2012-10-25 08:46:27 | 只看該作者
晨光~! 發(fā)表于 2012-10-25 08:12 ( o2 H! ]- [+ }# Z
其實(shí)最終還是看配合,設(shè)計(jì)人員選定配合級(jí)別。
0 u- O% r! @( D2 T: Y1 ]至于熱對(duì)工件尺寸形狀變化的影響最終還是要在規(guī)定溫度20來(lái)檢 ...

7 f2 j6 P& A0 y/ T' f公差選擇是在20度的時(shí)候進(jìn)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(jìn)行公差選擇,然后再計(jì)算成20度的出圖
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 樓主| 發(fā)表于 2012-10-25 08:49:22 | 只看該作者
那些往日 發(fā)表于 2012-10-24 21:14 ! ?" W0 Z* a7 O7 Y+ E) k
高人可不可以把計(jì)算的公式要點(diǎn)說(shuō)說(shuō)
/ k/ R! N5 v9 w
最好采用極坐標(biāo),假設(shè)受力沿軸向不變,周對(duì)稱(chēng),剪應(yīng)力為0,考慮人變形的情況,列出力學(xué)平衡方程和相容方程。
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