热装过盈间隙，冷拉拔力怎么计算？

cooperchen · 发表于 2006-5-8 15:08:11

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热装过盈间隙，冷拉拔力怎么计算？
情况描述：1. 皮带轮的外径是140mm 电机轴的直径是24mm 皮带轮与电机轴为过盈配合；
最初装配时采用的是热压的方法，也就是先把皮带轮加热到200---300摄氏度之间，然后用压力机把皮带轮热压到电机轴上，过盈量为0.03--0.05mm之间。
1）、很想知道怎样计算拔轮力，这样可以根据力的大小和皮带轮的直径来选择合适的液压工具来进行冷拔？
2）、并想知道怎么才能尽量减少对电机轴的损伤？

chiwphil · 发表于 2006-6-5 16:42:19

1.先计算常温下的过盈量(用热膨胀系数)
2.根据变形量计算轴上的压力
3.求出摩擦力,这便是拔轮力.由于內部的金属的扩散,实际的力要大一些.
4.在拆卸之前,尽量用油浸泡连接处.

987123 · 发表于 2006-6-30 11:10:43

你可到超星图书馆看一下这两本书：
过盈联结的设计、计算与装拆_10191516
公差与配合过盈配合计算和选用指南_10191556

lucifer_0202 · 发表于 2008-11-23 13:39:55

楼上所说的书真是太好了！！！

hananchen · 发表于 2008-11-23 19:16:06

设计手册上写的非常之明白呢，根据步骤算就是了

alearn163 · 发表于 2009-1-12 19:45:33

第五章
过盈联接一．过盈联接的工作原理及装配方法

过盈联接是利用零件间的配合过盈实现联接的。由于配合直径间有过盈量，在装配后的配合面上，产生了一定的径向压力。当连接承受轴向力F或扭矩T时，配合面上产生摩擦阻力或摩擦阻力矩来抵抗和传递外载荷。

过盈联接的装配方法：
1．压入法：利用压力机将被包容件直接压入包容件中。由于有过盈量的存在，压入的过程中，配合表面微观不平度的峰尖不可避免的要受到处擦伤或压平，降低了联接的可靠性。在被包容件和包容件上分别制出导锥，并对配合表面进行润滑，可以减轻上述缺点。
2．
温差法：加热包容件或（和）冷却被包容件，便于装配，减少或避免损伤配合表面，而在常温下达到牢固的联接。一般采用电加热，液态空气（沸点为-194℃）或固态二氧化碳（又名干冰，沸点为-194℃）冷却。加热时应防止配合面上出现氧化皮。加热发常用于配合直径较大时；冷却法常用于配合直径较小时。
由于过盈联接多次装拆后，配合面会受到严重损伤，当配合过盈量很大时，装好后再拆开就更困难。因此，为保证多次装拆后的配合仍能具有较好的紧固性，可采用液压拆卸，即在配合面间注入高压油，以胀大包容件的内径，缩小被包容件的外径，从而使联接便于拆开，并减小配合面的擦伤。但采用这种方法时，需在包容件或（和）被包容件上制出油孔和油沟。
二．圆柱面过盈联接的设计计算
过盈联接计算的假设条件：联接零件中的应力处于平面应力状态，应变均在弹性范围内；材料的弹性模量为常量；联接部分为两个等长的厚壁筒，配合面上的应力均匀分布。
过盈联接主要用以承受轴向力或传递扭矩，或者同时兼有以上两种作用。为保证过盈联接的工作能力，强度计算包括以下内容：
1．联接强度的验算；
2．组成联接的零件的应力和变形；
3．压入力和压出力的计算；
4．温差法装配时加热及冷却的温度。
*联接强度的验算
1．当外载已知时，求配合面间所需的压力强度。
（1）当外载荷为轴向载荷F时

（2）当外载荷为扭矩T 时

（3）轴向力F和扭矩T同时作用时
由T、F引起的摩擦力的合力为：

为使p不致过大，推荐
2．理论过盈量△min

式中：C1---被包容件的刚性系数，；

C2---包容件的刚性系数，。
3．有效过盈量最小值δmin的计算
压入法装配后，有压平、磨损，所以过盈量有变化。
δmin=Δmin+2u
压配合擦伤量2u=0.8(RZ1+RZ2)
式中：分别为被包容件和包容件配合表面上微观不平度的十点高度，其值随表面粗糙度而异，见表7-6。
温差法装配时：δmin=Δmin
根据上式求出的最小有效过盈量δmin，从国标中选出一个标准过盈配合，这个标准过盈配合的最小过盈量应略大于或等于δmin。
实践证明；不平度较小的两表面相配合时贴合的情况较好，从而可提高联接的紧固性。
*组成联接的零件应力和应变
过盈联接零件本身的强度，按材料力学中的厚壁圆筒强度计算方法进行校核。当压力p一定时，联接零件中应力大小及分布情况如图。首先国家所选的标准过盈配合种类查出最大过盈量δmax（采用压入法装配时应减掉被擦去的2u），求出最大径向压力，即

然后，根据来校核联接零件本身的强度。
当包容件（被包容件）为脆性材料时，按图所示的最大周向拉压应力用第一强度理论进行校核。其主要破坏形式是包容件内表层断裂。
设分别为被包容件材料的压缩强度极限及包容件材料的拉伸强度极限，则强度校核公式为：
被包容件

包容件
当零件材料为塑性材料时，按第三强度理论（）检验其承受最大应力的表层是否处于弹性变形范围内。设分别为被包容件及包容件材料的屈服极限，不出现塑性变形的检验公式为：
被包容件内表层
包容件内表层
*压入力和压出力的计算
当采用压入法装配并准备拆开时，为了选择压力机的容量，应计算出其最大压入力和压出力；
最大压入力
最大压出力
*包容件加热及被包容件冷却温度
包容件的加热温度    ℃
被包容件的冷却温度   ℃
式中：δmax ---所选得的标准配合在装配前的最大过盈量，。
   △0---装配时为了避免配合面互相擦伤所需的最小间隙。通常采用同样公称直径的间隙配合H7/6的最小间隙，或从手册中查取；
   α1、α2---分别为被包容件及包容件材料的线膨胀系数，查有关手册；
   t0---装配环境的温度。
*包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量
包容件外径最大胀大量
被包容件内径最大缩小量

shukongguoke · 发表于 2009-1-21 13:06:34

学习了，楼主好厉害。

dabigege · 发表于 2010-11-28 16:23:29

这样很复杂，是否可以软件一下啊，拜托啦

edisoncba · 发表于 2011-1-16 00:13:03

谢谢搂住，终于找到了介绍

dahe86 · 发表于 2014-4-25 22:57:05

论坛自2012年7月1日升级至新版系统

gaoyns · 发表于 2014-4-26 16:09:32

本帖最后由 gaoyns 于 2014-4-27 08:56 编辑

1 配合轴孔为φ24mm，若加热温度升高280℃，孔可胀大0.09mm，过盈量为0.03--0.05mm，装配时不需太大压力，可轻轻进入。
2 压力装配是弹性变形，拆开后轴还会恢复原尺寸。冷拔是用拉力使其塑性变形，冷拔后尺寸变小，不能恢复，所以电机轴不可用冷拔方式装配。

我爱用acad · 发表于 2014-4-26 21:43:11

1、冷拔力的计算楼上的朋友们讲的很清楚了。
2、为了尽量减少对电机轴的损伤，建议采用加热法拆卸：可用气割枪火焰烘烤。
因配合轴孔为φ24mm，所以烘烤时间不会太长。
烘烤时，电机竖直向下，可以使皮带轮在烘烤到适当时自然脱落。

baobao3d · 发表于 2017-6-15 14:08:37

先谢楼主了，不过还是没有找到满意答案

千军一将 · 发表于 2017-6-16 09:17:20

工件加热到300度
200的孔可以扩大0.06-0.07mm
因此你的过盈量可以很轻松的装配。
具体可以看下面的计算。

CLKK · 发表于 2017-8-31 16:20:37

直接用氮氣冷縮公件比較實在

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