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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$ o! ~2 d) y! E( B
过盈联接一．过盈联接的工作原理及装配方法
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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。
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过盈联接的装配方法：
% z Z) a2 D$ [& M! ]7 ?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。" L: |6 ]! m' C3 f) @
2． J# d5 k T9 @
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 d& x& N# g' G% _# W9 g1 l- n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。
* k- {* M- F# C3 a二．圆柱面过盈联接的设计计算
2 R1 P; F) }7 Q" k3 T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。: e; c4 x2 J' M' r- X
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：
8 z" H: O$ U" f. \4 o9 M% y: u7 b1．联接强度的验算；7 m9 H9 ]+ l$ M
2．组成联接的零件的应力和变形；% n# A7 ?/ d3 z/ M6 x, |
3．压入力和压出力的计算；" a0 {5 b) `8 `+ m, G
4．温差法装配时加热及冷却的温度。
8 g. _, a& W4 R) N- F- T- ~" J*联接强度的验算
# a$ h- d7 I5 }1．当外载已知时，求配合面间所需的压力强度。
* z2 J3 c3 ?( Z1 n; ^! \) S（1）当外载荷为轴向载荷F时
, Z9 }0 K* T! F% I, m: j& V0 F+ Q/ D
（2）当外载荷为扭矩T 时. d/ x. M* Y2 D+ s x
' n& W( S( E6 M2 k, e（3）轴向力F和扭矩T同时作用时6 G4 r) @: B7 P
由T、F引起的摩擦力的合力为：
9 f; u% {( {. h. Y! }: _3 p$ G3 e7 o( J, S2 Y/ E
为使p不致过大，推荐
% o1 i9 Q; T$ J; Z7 i5 [, ~6 V2．理论过盈量△min
5 h* w6 h$ G' t- G% n0 ]
( g7 ^5 f1 ]9 X" M% c& l+ G式中：C1---被包容件的刚性系数， ；" `% d0 c/ X2 ?/ d
- Y& K+ {' X: M1 D) @+ h" z
C2---包容件的刚性系数， 。
1 Q* B% [9 M& N3．有效过盈量最小值δmin的计算' i9 I2 O/ U! R2 o
压入法装配后，有压平、磨损，所以过盈量有变化。
" {$ h1 n% c: J$ ~" Q8 x2 }δmin=Δmin+2u
2 q( V9 f2 l2 c/ m! s压配合擦伤量2u=0.8(RZ1+RZ2)
& d6 \- h+ R1 r$ ~: }( Q7 n+ u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。
% G2 H% v3 o7 L( X. S; L+ z温差法装配时：δmin=Δmin 0 ^5 V3 r6 v9 e. G1 `
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。- q; S9 w1 e& ~1 Q9 O
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 b- K% L8 m- g+ S6 v& S*组成联接的零件应力和应变
( ~$ o8 E: c' @ j2 P4 S- q 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
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$ F6 Z" L* V8 c, `6 d+ ]2 ~1 I! b然后，根据来校核联接零件本身的强度。" U9 W/ l& C# t$ S* D+ d* p; W
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。/ w8 t# w, L8 g8 C+ 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：
) u4 U2 j4 u" O z. j7 }& C& H被包容件2 V4 A- @. R/ t& I! @* x
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包容件
7 o/ m$ v1 X; {) L- `0 u% i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：/ i% I4 Z( X7 W$ R2 V5 ~
被包容件内表层 + b: d$ R' p/ F- A3 c) \, s1 A
包容件内表层
/ g7 }3 U, f# D* g# E' I% B, k*压入力和压出力的计算; s# ^ [* r+ q6 T$ B6 M
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；
8 o1 }- a. N2 ^5 S2 u9 A0 `最大压入力
/ y. C# i: p. H) W2 {. \最大压出力
: }' U1 Y3 f' s0 D. e*包容件加热及被包容件冷却温度' O/ k5 e. t2 _9 A
包容件的加热温度 ℃- _4 y- T1 p8 ?- n9 d) l0 k. p
被包容件的冷却温度 ℃
$ A y+ @9 J3 N& _8 Z3 @6 O式中：δmax ---所选得的标准配合在装配前的最大过盈量，。
& H8 c/ c0 n+ v f; L △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；
4 B; t! t& u# U9 n$ G! k 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；' @" N) j0 o+ _% B6 J6 G9 h$ M
t0---装配环境的温度。9 n- X; _* }6 _3 \6 n( l1 K
*包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量4 ?0 ]: Z/ @* v1 s( E3 x: W
包容件外径最大胀大量 ) I. J2 A2 B; d$ j& B' W
被包容件内径最大缩小量 |
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