Какой угол конуса выбрать?

[SergeTs]

 Добрый день!

Имеются конус (мама) в который входит конус (папа), диаметр в средней части по контакту 50 мм, длина контакта 40 мм, материал Д16Т, шероховатость 3,2 (можно и другую). Контакт в воде.

Какой максимальный (понятно, что лучше по минимуму взять, но конструктивно не получиться - не буду углубляться) общий угол конуса взять, чтобы внутренний конус не провернулся бы при его вращении с моментом 500 кг\м, а осевое давление на него будет 500 - 1000 кг. Т.е., чтобы заклинка сработала.

Хотелось бы услышать как экспертное мнение, кстати, на старых сверлильных какой конус???, а момент и усилие при сверлении максимальные???? на основе опыта, так и подсказку: как это вообще можно рассчитать?

Спасибо)))

[Вячеслав]

На сверлильных станках - конус Морзе. Есть еще на станках метрические конуса. Подробнее - см. ГОСТ 25557-2006.
Расчет усилий при конусном сопряжении - см. у Ачеркана "Металлорежущие станки" или любой справочник/учебник по проектированию приспособлений.

[FuG4s]

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%ED%F3%F1_%E8%ED%F1%F2%F0%F3%EC%E5%ED%F2%E0%EB%FC%ED%FB%E9
Почитайте -это полезно.

[Kirilius83]

Табличка со стандартными конусами - справочник Анурьева, том 1. Там же есть концы шпинделей и ссылки на госты.

По рассчету - поидее там просто геометрически надо пересчитать осевое усилие по нормали к поверхности (могжно графически треугольник нарисовтаь и замерить, можно через косинусы/синусы), ну а дальше - силу умножаем на коэф трения, вот и сила трения. Коэф трения - берите 0,1, не ошибетесь. По факту может быть и 0,2..0,3 (по исследованиям болтовых соединений, коэф трения на шершавой поверхности может быть чуть ли не 0,5, на отпескоструенных и вообще до 0,8, но он скачет сильно, это пики) - это все пойдет в запас.
Площадь контакта на трение не влияет - но по хорошему надо сделать проверку на смятие, а то сомнется все и прихватится, тем более мягкое (кстати Д16Т - та же Д16 но каленая, заметно прочнее). Там просто, силу на площадь, и все.

Конуса бывают самозаклинивающие (Морзе, 1:50) или нет (7:24 вроде бы нет), т.е. забили и потом не вытазщить или при сняти нагрузки сам выпадает. Зависит от угла трения наверно - это смотрите в учебниках по деталям машин. Во всяком случае как его посчитать для резьб (самотормозящая резьба или нет) - так разьясняется. Смотрите сами, надо вам потом это разбирать или нет, а как разбирать.

Немаловажный вопрос, как будет делатся? Конуса должны совпадать, иначе прилегания не будет, и фактическая площадь контакта будет хорошо если полоской, а то и вообще кромкой.
Впринципе, если токарь грамотный и будет делать обе детали - он резцедержку повернет и одним углом проточит обе детали, фактический угол тогда не важен, главное что бы совпадал. Ну и чтоб чистенько было, без рисок и канавок.
А вот если делать в разных местах, или не на токарном - заметно сложнее. Сам угол очень проблематично замерить (есть способы, но требуют спецовой оснастки), обычно подгоняют по калибру по краске. Вам удобнее будет сначала сделать отверстие,  и потом под него точить наружный конус, подбирая угол по краске.
На диаметр 10..20 мм несложно найти развертку (под конус 1:50 - вообще не проблема, они под штифты распространены, есть 1:16 под конические резьбы), а вот на 50..60 мм - проблематично, они впринципе наверно есть, но не ходовые.