第3期（总第202期）
2017年6月
机械工程与自动化
MECHANICAL ENGINEERING&AUTOMATION
文章编号：1672-6413(2017)03-0115-03
锭脚与轴承座压配过盈量计算及有限元分析
窦广韬2，蔡启培
(1．太原理工大学机电工程学院，山西太原030024；2，山西经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司，山西晋中030601）
摘要：介绍了锭脚与轴承座的结构特点，并将其简化为厚壁图筒模型进行装配过盈量的理论计算。在此基础上通过SolidWorks有限元分析得出了过盈配合的应力分布图，并针对轴承座加环槽和不加环精两种结构对装配结合力的影响进行了有限元对比分析，剖析了轴承座外国加工环精的作用，为锭脚轴承座的结构设计和锭脚与轴本座压配过盈量的计算提供了参考。
关键词：锭脚；轴承座；过盈配合；有限元分析
中图分类号：TP391.7
0引言
文献标识码：A
F p元dLf
锭子轴承座是支撑纺纱锭子高速旋转的关键零
件其内孔与弹性管过盈配合，组成锭胆结合件；外圆柱面与锭脚压装组成锭座结合件。装配同轴度和结合力稳定才能使锭杆插入锭底时不会产生支撑歪斜。如果压装中出现接触表面啃食、不同轴、结合力不均匀或结合力达不到要求等缺陷，则会使锭胆结合件产生预变形，改变包裹在四周的卷簧间隙大小。卷簧圈间油膜厚度的不均会影响油膜阻尼的吸振效果，其至会产生油膜激振，增加锭子的振幅[1-2]。为此本文对锭脚与轴承座在压配过程中的受力进行分析，对其过盈量进行理论计算，并利用有限元软件对过盈压配的状态进行分析，从而在不增加过盈量的前提下对提高结合力方法进行工艺改进
1锭脚与轴承座压配过盈量理论计算 1.1锭脚与轴承座过盈压配的受力分析
锭脚与轴承座压配是利用过盈量产生的半径方向的接触面压力，并依靠由该面压力产生的摩擦力来传递扭矩和轴向力3]。图1为锭脚与轴承座结合受力图其中，3为锭脚与轴承座压配过盈量：mm：L为过盈结合长度，mm；p为过盈装配时产生的径向压力 MPa；d为结合面直径；d为被包容件内径；d为包容件外径；F为轴向载荷
经测量，锭脚与轴承座所受最大轴向结合力F为 10kN12kN。当联接传递轴向力F时，应保证联接在此载荷作用下不产生轴向滑动。过盈装配时产生径向压力P，在外载荷作用下其在配合面上所产生的轴
向摩擦阻力应大于或等于外载荷F。 1.2锭脚与轴承座压配过盈量计算
配合面所受的径向压力：
收稿日期：2016-10-13；修订日期：2017-03-02
No.3 Jun.
(1)
其中：f为摩擦因数，依据机械设计手册中装配结合件包容件与被包容件材料、装配方法等参数的不同选取相应的摩擦因数。
4F p
轴承座锭脚
图1锭脚与轴承座结合受力图
轴承座由于需要旋加工，材料一般选用易切削钢，国内品牌选用20钢，锭脚材料选用铸铁材料，取摩擦因数为0.2
根据压应力p计算过盈量（um）：
a=pd+E d+)10°
(2)
且
d+d C
d-d-4 d土d
(3)
C=些二：
(4)
其中：C、C分别为被包容件和包容件的刚性系数； E、E分别为被包容件与包容件材料的弹性模量， MPa;4、分别为被包容件与包容件材料的泊松比； di为被包容件内径尺寸，mm；d为包容件的外径尺
作者简介：弱方数据84-），男，山西晋中人，助工，在读工程硕士，主要从事棉纺设备工艺工装设计等方面工作，