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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9 h2 s$ S8 y: F l7 m
过盈联接一．过盈联接的工作原理及装配方法3 ~) e/ }8 n9 a& T" r
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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。
" z+ K0 D& l4 J+ G4 K# F; C. |; ^: q3 S5 K5 ^
过盈联接的装配方法：2 W% c' K: J. p% Y
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。
/ r% V/ }8 z/ Q |& E: r4 d+ F2．4 S$ _7 m+ B# e+ Q* |0 y
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。% W& ^) ^' X( J* f: ^1 {1 X+ `7 i* @
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。
! A4 n4 T, t) B' P二．圆柱面过盈联接的设计计算
0 S$ j( ^+ {! j% K+ n, ]- a u P& `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。
+ `% n, i- G4 h. k* }) W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：
( q8 [# R' N2 o" i* [1．联接强度的验算；
3 k* m" L! A. T) K) M3 o2．组成联接的零件的应力和变形；
+ n( J0 Y. L. \; G4 k3．压入力和压出力的计算；
! n- B1 Y" A% I0 Q9 I( g, {; F4．温差法装配时加热及冷却的温度。
" H8 O+ J, @/ B7 E*联接强度的验算+ d2 U( x/ R$ m! b$ m2 d! l
1．当外载已知时，求配合面间所需的压力强度。, j# w" ^$ m( G) X% R
（1）当外载荷为轴向载荷F时 Z. V3 c; s9 z$ o$ }& Z) b
% h9 q" G/ x: ?% l) U- G4 j（2）当外载荷为扭矩T 时
$ W/ U! G2 ^; q8 r- ?( s6 K, H( A" L0 |- c$ d" Q R+ Q
（3）轴向力F和扭矩T同时作用时& O5 P4 j% { k
由T、F引起的摩擦力的合力为：. D9 q0 I0 e: t8 s
; |2 I# ]: W7 p; Q8 p" F为使p不致过大，推荐
9 W4 `# ^9 i0 x0 s- s! u' h% |2．理论过盈量△min. F4 o2 d$ P6 {5 D6 W1 z5 {
9 q( O) N8 j" l+ g5 R式中：C1---被包容件的刚性系数， ；
! v% [. q. P5 @+ O/ y' R/ s, e( T2 i
C2---包容件的刚性系数， 。
3 \( s. T4 O% I7 l/ @3．有效过盈量最小值δmin的计算
/ h% J, |/ [* j压入法装配后，有压平、磨损，所以过盈量有变化。
; {+ d: S9 |$ e- E3 Z5 C: hδmin=Δmin+2u
, B7 o/ h9 }0 K4 k压配合擦伤量2u=0.8(RZ1+RZ2)& Z0 z: v( Q1 ]7 M6 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。8 X/ h( ?# C6 h
温差法装配时：δmin=Δmin $ w) y8 ~! ~' J. |6 o0 U( o) I
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。) I- S9 X: a4 i0 t
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。" N! }% Q$ M6 |9 _( M) j5 F8 g
*组成联接的零件应力和应变
& R3 t7 b' P; C; \' x" u8 h Z 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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* v/ Q3 t+ p; K& H' o2 P% l |
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7 t j! R* N" K. m0 H0 F' {然后，根据来校核联接零件本身的强度。
" r1 [( ], ^$ K2 ?. U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。0 @# J" c7 B, z+ Z$ I1 y3 W- 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：
. C, q: `& C: {7 G; F: Z6 }0 d# T3 x被包容件
& d# U" j6 r' ]$ e8 M! x: X
" l- H% B* n# Y" _包容件
' l0 w' d) Q7 X8 o @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：
Y* s" S; r, O' r被包容件内表层
: R% L7 R: l+ o8 B7 N包容件内表层 7 j1 a4 \; u# ]
*压入力和压出力的计算& l" M, Q2 o' T* {2 }
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；
' d% ?0 x3 i% W# {最大压入力
! u( W, R& v9 n最大压出力
! B3 f' t! c$ p9 C$ c*包容件加热及被包容件冷却温度" Q2 ` G2 F; [3 B# q9 u
包容件的加热温度 ℃
- F. k( l/ M) L$ l% Y- @2 |9 ~被包容件的冷却温度 ℃
) A9 R$ ~& @0 ~) [' O& R6 X# y式中：δmax ---所选得的标准配合在装配前的最大过盈量，。
/ B) Y, H/ C7 A& c& S △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；
* I! ^4 I2 o6 o) T' h 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；
4 i1 e0 a8 m$ W t0---装配环境的温度。
( Z @1 y% \4 ]0 q% K8 ^*包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量* I' E3 S( n$ N7 V: ]- N/ j6 `
包容件外径最大胀大量 * s1 S6 i' ?) L8 I+ I
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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