kisssoft-过盈配合

KISSsoft03/2014–教程2圆柱面的过盈配合KISSsoftAGRosengartenstrasse48608BubikonSwitzerlandTel:[phone]Fax:[e-mail]目录1启动KISSsoft.......................................................................................................................................31.1选择计算模块..................................................................................................................................32圆柱面过盈配合的计算.........................................................................................................................42.1任务................................................................................................................................................42.2配合公差的推荐..............................................................................................................................52.3运行分析以及生成报告....................................................................................................................52.4深入考虑分析选项和细节设置.........................................................................................................82.4.1设置............................................................................................................................................82.4.2计算最大的许用额定转矩............................................................................................................92.4.3不同外直径的的轮毂几何..........................................................................................................102.4.4自定义配合公差........................................................................................................................112.4.5温度的影响...............................................................................................................................112.4.6额外负载...................................................................................................................................1224.02.20143/121启动KISSsoft一旦KISSsoft安装和激活后，用户可依次点击“开始程序KISSsoft03-2014KISSsoft”打开程序。进入用户操作界面后，如下图所示：图1打开KISSsoft时的初始界面1.1选择计算模块在模型树窗口里，选择“Modules”栏下的“圆柱面过盈配合”计算模块。图2选择“Shaft-Hub-Connections轴毂联接”单元下的“Cylindricalinterferencefit圆柱面过盈配合”计算模块24.02.20144/122圆柱面过盈配合的计算2.1任务选择“圆柱面过盈配合”，使用下面的已知数据，以确保配合不发生“打滑”现象。轴毂外径60mm过盈配合的长度50mm轮毂外径90mm轴孔直径10mm额定扭矩400Nm轴向力200N速度10'0001/min摩擦系数0.12工作温度20°C应用系数1.25轴的材料34CrNiMo6轮毂的材料C60轴的表面质量N6轮毂表面质量N6输入数据，如下图所示：图3主界面窗口—输入已知的数据接下来，第一个任务就是定义合适的配合公差。24.02.20145/122.2配合公差的推荐点击输入框右侧的按钮，会弹出一系列推荐的配合公差带。用户可以选择任何一款公差配合类型。例如，选择一款制造精度较容易保证、成本较低的配合公差带类型，如下图所示。然后点击“OK”，将选择好的公差配合类型反馈到主界面当中。图4选择合适的配合公差并考虑到主计算程序中若用户已经知道孔和轴的配合公差，也可直接输入具体数值，步骤将在2.4.4“自定义公差带”章节中描述。在此，所有校核需要的数据已经齐全，可以完成后面的分析任务。2.3运行分析以及生成报告点击工具栏的图标（如图6所示）或者按“F5”来运行。计算出后选择出部分重要结果显示在主窗口下方（例如“滑动安全系数”）。在本案例中，KISSsoft将弹出如下信息：图5KISSsoft弹出的信息窗口在联接位置，在固定转速运转下的紧固压强比装配好后的静态压强高。为此，用户应该再将速度设为0并重新运算一遍，来检查静态装配状态的极限“屈服点”值，点击“OK”关闭信息窗口。24.02.20146/12注意这个“CONSISTENT”，如图6所示。这意味着用户输入的数据和结果相匹配（例如，现在改变扭矩，这个状态将变为“INCONSISTENT”，除非重新运行计算）。KISSsoft校核“圆柱面过盈配合”采用的标准是DIN7190，适用于弹性领域。图6分析计算—生成报告点击工具栏中图标（如图6所示），或者按“F6”生成报告，其中包含所有的计算参数，用户可将其内容作为认证报告。24.02.20147/12图7报告预览该报告还包含其它重要分析结果，例如，“Detailsabouthubandshafttemperatureduringassembly在装配中采用轴毂温差（热膨胀）法的相关细则”，以及获得“Max.Torque最大力矩”避免产生相对打滑问题。图8节选自报告内容，包括防止“细微打滑”所需的最大扭矩以及装配中采用（温差）涨缩法的推荐数据24.02.20148/12点击图标（橙色圈包围的部分，如图7所示），返回到输入窗口。2.4深入考虑分析选项和细节设置2.4.1设置选择“Calculation”“Settings”菜单栏相应选项，或者直接点击工具栏的按钮打开如下窗口。窗口中显示的值将会影响计算结果，因此必须仔细核实。图9Modulespecificsetting特定选项设置选择“当量应力”的计算准则（或文献依据）；设置许用安全系数值。尤其是“滑动安全系数”。该值虽不参与主体计算，但当计算结果达不到该许用值时，系统将会弹出警告。显示影响强度分析的因素，比如将空心轴的壁厚作为原材料直径（尺寸的影响）。24.02.20149/122.4.2计算最大的许用额定转矩计算最大的许用转矩值，需要保证“最小滑动安全系数”至少为1.2，其它所有的参数和上面定义的一致。为此，点击额定转矩右边的按钮（如图橙色圈内）。软件将推荐最大额定转矩，本案例中给出959.68Nm。如果用户以同样的负载重新计算该“轴毂连接”，可以看到计算出的“最小滑动安全系数”等同于许用最小安全系数1.2（如图10中橙色圈内数据）：图10筛选出最大额定扭矩24.02.201410/122.4.3不同外直径的的轮毂几何点击轮毂外圈直径输入框右侧的按钮，详细设置轮毂几何的信息。点击按钮来添加轮毂的外圈直径。案例中的轮毂直径分别为：外轮廓1的直径90mm，长度25mm；外轮廓2的直径100mm，长度25mm，设置界面如下所示：图11定义不同外轮廓直径的轮毂几何但是，在没有轴孔的情况下只能设置上面的数据。否则，将会弹出下面的错误警告。图12错误警告24.02.201411/122.4.4自定义配合公差点击公差输入框右侧的按钮，自定义公差值。因此，激活复选框的“Owninput”，然后输入特定数值。图13自定义轴毂公差带2.4.5温度的影响环境温度是20°C。注意：运转时最高温度可达到700°C。但是，如果用户输入不同的工作温度到主窗口中，由于轴和轮毂的理论膨胀系数不同，将会使得接触表面上的压力值随之发生改变。用户可以在材料属性窗口中设定材料为“OwnInput自定义”模式，从而改变材料属性值。图14自定义材料的设置（尤其是膨胀系数）和工作温度的输入点击材料选择列表右侧的按钮（图14中右上角的标识），修改材料的属性，窗口如下图所示：24.02.201412/12图15特殊材料的自定义窗口用户新添加的材料数据只能应用于本次计算。也就是说，即使保存了该文件，该新定义的材料数据也不能共享给其它计算。但是，如果用户若想使用该新款材料并应用到其它计算当中，则需要在数据库当中对应的窗口中保存该款材料的具体信息。2.4.6额外负载在“Radialforce周向负载”和“Bendingmoment弯距”输入框中，用户也可以输入额外的径向力和弯矩（例如，手动输入由齿轮啮合产生的特定啮合力）。最终，根据添加的负载条件，KISSsoft计算出额外的应力值。为确保在轴和轴毂之间没有任何间隙，附加力产生的应力值必须小于避免干涉的许用应力值。否则，系统将会弹出错误对话框，提示计算无法收敛。