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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( Y9 L% q) ?! S% X* ?
过盈联接一．过盈联接的工作原理及装配方法, F- w: w |6 m$ b( W
* m0 P6 k, E7 E) z& d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。8 ^. c1 V& n" O1 ?9 I( ]
4 R( v7 J- E Y+ N- s过盈联接的装配方法：
+ p* P# s$ [* ]- e' @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。
" |4 X$ Y* L& L. G, N6 {$ S( E2．
+ \, M1 V. a0 u/ H6 o: h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。
0 |6 N- y4 e4 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。! u1 {9 C6 h8 b/ |8 C# p
二．圆柱面过盈联接的设计计算
) l$ M" @- `+ P* L/ `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。" A2 Q1 R; h- |, V
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：
! q! x! L/ l6 z+ X/ D/ f1．联接强度的验算；
4 o6 T* C: @+ P6 J6 ^( i6 x2．组成联接的零件的应力和变形；) E8 M/ p) e) n! v% a. C$ T( }# O
3．压入力和压出力的计算；
. a( q% J$ q/ H* G8 P/ k5 K4．温差法装配时加热及冷却的温度。1 K4 E* N' [& e F3 T+ |1 t
*联接强度的验算
$ b# |2 R, J. K6 @2 m5 Q6 u1．当外载已知时，求配合面间所需的压力强度。3 |3 V8 }7 w4 P2 P4 V/ r; q3 X4 N3 z
（1）当外载荷为轴向载荷F时! W% h K, M) Q* I
. e m2 K" J9 u（2）当外载荷为扭矩T 时, b& I6 t5 X8 }- q
4 |+ p6 i3 }4 D8 s- w) ?( c（3）轴向力F和扭矩T同时作用时
6 t$ e5 J6 Y5 S由T、F引起的摩擦力的合力为：
4 y8 U6 o4 M# \% M+ V* i0 B v+ T+ C' M; u
为使p不致过大，推荐 & k4 N: u1 l% g
2．理论过盈量△min
2 r2 l/ P$ b$ l/ q4 b9 \3 K$ T. C
式中：C1---被包容件的刚性系数， ；
. Y- W7 R, T1 D8 Z3 ^: \1 `# H+ Y$ V
C2---包容件的刚性系数， 。
: G' a n% y" R/ ?+ A" @3．有效过盈量最小值δmin的计算
! }# _0 |6 p' i3 Y压入法装配后，有压平、磨损，所以过盈量有变化。, Z" d' P/ b" k, n( D+ W c$ Y( ~
δmin=Δmin+2u v4 W D, n b
压配合擦伤量2u=0.8(RZ1+RZ2) _+ a2 N" i" t; J
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。
3 ?+ ?6 \8 {1 r5 w; d7 i0 }温差法装配时：δmin=Δmin , ~( T( m7 ` t" l9 n
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。. o6 U$ S- c6 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。
( k5 j2 s! O- w% U*组成联接的零件应力和应变! ]$ e' l' Z$ q+ V3 H6 S( P
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
. c: v# ~" ~7 f4 P
+ ~& p6 y5 o7 \) \
6 y8 W3 s, u, c3 p5 H) F然后，根据来校核联接零件本身的强度。% Q' H5 C1 N& }2 C5 i
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。
& e4 p4 M2 W$ U' s, b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：* D* m5 a' q2 L( o; G2 G4 W
被包容件
' b! I8 y9 f' v1 T$ t' O8 C, H) @ " |9 e" B9 i" y' r( d- S
包容件 ) A5 K8 Q5 ~1 N4 c7 X8 K# e3 M
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：
$ l& [( `9 M* \; \被包容件内表层
* X& [' J- C& M包容件内表层
: G# T- q6 y! e9 M8 V/ ]4 _*压入力和压出力的计算
& L- o# q& y; z9 t n* N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；
( k% j/ @3 m1 `" `, X, }0 P最大压入力
! z B& t5 o' |& C最大压出力
- w% V1 ^( J- S3 L0 G) |: ~) M# f$ v*包容件加热及被包容件冷却温度9 z3 |- }* @0 H2 n' [0 ~, h
包容件的加热温度 ℃
5 o- e# x, c% G' k被包容件的冷却温度 ℃
1 c4 w0 D( ?1 \: W" }6 d g式中：δmax ---所选得的标准配合在装配前的最大过盈量，。# f) H1 l# M3 b. N; X
△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；
6 ]4 y, {9 A# ]9 b 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；
9 X* W4 Z! l7 [6 M9 m t0---装配环境的温度。
" R- G0 {4 t- q2 J' l; E. s*包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量( T* [% w1 l7 y7 X
包容件外径最大胀大量 8 [0 v8 C) ^5 S4 M6 z
被包容件内径最大缩小量 |
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发表于 2014-4-26 16:09:32
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