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发表于 2009-1-12 19:45:33
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来自： 中国浙江宁波
第五章; i' S$ X1 P h ^. i6 p
过盈联接一．过盈联接的工作原理及装配方法0 H/ [1 a( C4 l. A6 W
; ] R! @% g6 B9 {
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。6 k# J% U- v8 }# s# K. v' Q4 D- `
( u6 \2 E+ `3 W G% Y5 ^( d过盈联接的装配方法：
/ `$ e9 p- k# ~% Y4 `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。# ~' j4 \" t9 s$ p
2．6 Q6 G) C4 r( C% E5 x4 d
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。
Q, d( p5 R; f, U7 Z6 o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。
- f- U; `! n& h z( y5 U: F二．圆柱面过盈联接的设计计算& @( d# j! i) T' y( P9 v
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。8 ?9 V* N! [3 A0 v+ G/ \
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：
0 _+ y$ d' v6 x6 Z: L( K1．联接强度的验算；
3 P I+ T* z2 b. Y1 p* W, ?2．组成联接的零件的应力和变形；4 {: P j% W* L7 D+ J
3．压入力和压出力的计算；
4 e; R g9 C2 j0 t" ~, R$ j4．温差法装配时加热及冷却的温度。, k" t0 s3 Q& e7 |9 A g
*联接强度的验算
9 K$ ~1 Z( k, e- o1．当外载已知时，求配合面间所需的压力强度。
0 T& ^9 t7 a# }! n5 K（1）当外载荷为轴向载荷F时$ S6 z$ s5 z0 e/ f2 I) q* s
& e9 k v4 k: P) Z9 K/ z（2）当外载荷为扭矩T 时
8 y' x+ I# j- b$ N; ^; U" c' ?. O! z& a7 Z5 P( c8 [2 f3 W5 r
（3）轴向力F和扭矩T同时作用时
6 J" ]4 a" d; s- y7 L由T、F引起的摩擦力的合力为：) H4 z7 x6 S: o! L
, c( ^( `! G; V! n3 f0 Y; w为使p不致过大，推荐 * c! j5 M+ p0 K, A g! _5 E
2．理论过盈量△min8 N8 g7 l$ N0 M6 E5 ?
: \( f$ Y3 G5 A2 m式中：C1---被包容件的刚性系数， ；0 C3 b2 F3 x, m* k8 A1 u
. d1 h0 F, b8 R" J5 }4 j
C2---包容件的刚性系数， 。1 A; q1 R# O: v. B8 K0 F
3．有效过盈量最小值δmin的计算
8 F3 ]* Y* k2 C7 y0 {压入法装配后，有压平、磨损，所以过盈量有变化。 K8 ]3 ~+ V6 {; x
δmin=Δmin+2u$ u. S, K: L# |! m/ T
压配合擦伤量2u=0.8(RZ1+RZ2)
; t6 X4 h% @. E3 K! h$ h; a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。% v9 j R) f' u4 j) o; n: K
温差法装配时：δmin=Δmin # u. b0 }% g! r+ _2 z3 c* w
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。
) q9 S. K8 H1 s4 m# {1 m( Q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。
6 ^! z; H! i& q8 \3 E" r*组成联接的零件应力和应变$ ~/ N0 E; o& a$ I, u: e
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/ S5 G1 m3 ~) J) z* }0 l# b
& i- `% E5 f4 G9 Y7 o: T
# I% B) ?8 T F/ r. I* ^6 V" s然后，根据来校核联接零件本身的强度。; y2 T' x B3 Z: S" w% x
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。( D7 Q- l: o# l# |
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：
9 V: ]7 B# s# P8 T2 `; O6 F被包容件! g1 b4 u o. f3 Q
% m2 }- G; R a" U1 {$ @# t包容件
3 L0 l. P6 w9 O0 S) ]/ h; X+ [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：0 r( y. C0 M# \" B, ~2 g
被包容件内表层 # G$ M/ ]7 p% y# k" z# y1 a9 }) ]
包容件内表层 6 }' t/ [: h$ v& t: i
*压入力和压出力的计算9 e1 Y3 b( u) j. I. H' ^; B" j
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；
( N1 u7 i8 n! d( S& k2 e7 Z最大压入力 * U$ W8 [9 F- n i( ^
最大压出力
7 O, i" |! s3 W: H& t7 k3 v3 b*包容件加热及被包容件冷却温度+ _5 ?' I. @" O, @; r: T9 N7 D
包容件的加热温度 ℃
, K q8 G3 u& c/ \被包容件的冷却温度 ℃
- [: L% L9 X* r) h式中：δmax ---所选得的标准配合在装配前的最大过盈量，。& J& s% B: ^& S/ z& I8 K
△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；: O, v( j3 z9 b' |. L1 _
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；0 G) h- O( H) D0 N) @
t0---装配环境的温度。$ [" Y1 Q) L; `9 e$ Z
*包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量7 Y( f1 F5 p$ m% s5 P
包容件外径最大胀大量 ' a% G8 N; r6 N' S$ T; ]1 |. o! e
被包容件内径最大缩小量 |
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发表于 2014-4-26 16:09:32
发表于 2017-6-16 09:17:20
