Актуальные проблемы в машиностроении Том 4 №3 2017

69 / 126

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 4. № 3. 2017 Технологическое оборудование,
оснастка и инструменты
____________________________________________________________________
69
а б
Рис. 1 . Параметры конического соединения «головка-ножка»:
а – сопряжение вверху; б – сопряжение внизу
В таблице представлены параметры конического соединения в момент контакта в
верхней части сопряжения и в момент контакта в нижней части сопряжения.
Таблица
В качестве исходных данных для моделирования использовались 3D - модели соеди-
нений «ножка – головка», установленных в медное кольцо, согласно ГОСТ Р ИСО 7206-10-
2005 [9].
Входными параметрами в программном комплексе ANSYS являются физико-
механические характеристики материалов модели, таких как плотность, модуль Юнга, пре-
дел текучести, установление связей в модели. Важным параметром численного моделирова-
ния является создание расчетной сетки. Для высокой точности результатов определялись зо-
ны адаптации сетки (локального измельчения). В расчетной модели зонами адаптации явля-
лось место контакта головки и ножки. Данный этап, как и все другие, очень важен и ошибки,
допущенные на этой стадии моделирования, могут привести к некорректности всего расчета.
Закончить ввод входных параметров нужно заданием нагрузки и опорной поверхности.
На выходе численного моделирования получаем значения таких параметров как ко-
эффициент запаса прочности, максимальные и нормальные напряжения, деформация ножки
в поперечном сечении, просадка ножки в отверстие головки и площадь контакта конических
поверхностей при различных нагрузках в диапазоне от 200 Н до 15000 Н (в соответствии с
условием эксплуатации).
На рисунке 2 представлена схема нагружения конического соединения согласно
ГОСТ Р ИСО 7206 - 10-2005 [9].
Параметры
Контакт в верхней части сопря-
жения
Контакт в
нижней части сопряжения
минимум максимум минимум максимум
αГ, 5,722 5,812 5,625 5,708
αН, 5,625 5,708 5,722 5,812
dг, мм 12,896 12,966 12,896 12,966
d н, мм 12,64 12,7 12,64 12,7
hг, мм 14,51 14,69 14,51 14,69
h н, мм 1,4 1,4 1,4 1,4