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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
0 Y1 q' G! o: l5 V9 a过盈联接一．过盈联接的工作原理及装配方法- T0 ~8 f9 | b( ?$ Y9 r7 F. x- d, E
- a( I1 g8 {; V
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。
' y' [8 r- O8 H/ ~. O1 h* J+ T& Y. G0 N% `2 d
过盈联接的装配方法：
- x1 ]0 l l1 s0 y* P1．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。1 U* e6 `8 l! d% f+ |# p
2．
6 d* a4 ~+ Y% Y% D- U( |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。$ b% {6 t. Y k$ |9 }6 J2 I# t
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。* V* z9 k6 |) u0 y
二．圆柱面过盈联接的设计计算
% y. l; n& d, p& o, O5 I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。
$ Z" j9 I7 C5 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：" M; O8 i# W/ ~* c
1．联接强度的验算；' z8 o1 m% B, w- c
2．组成联接的零件的应力和变形； M* V0 A& g0 `) a# @ W
3．压入力和压出力的计算；9 z3 p( Y% B/ [, L2 r& l
4．温差法装配时加热及冷却的温度。
9 @) B: P8 o& b# U1 T Y. M*联接强度的验算, \" P- N) S8 o; V, O
1．当外载已知时，求配合面间所需的压力强度。
) u* U( k# j9 M# x4 H1 w（1）当外载荷为轴向载荷F时- r' m, K9 N3 E/ Z6 Z% Z
9 G( O! `6 i- n5 @, y
（2）当外载荷为扭矩T 时2 H* u/ o! ^* k& x1 j
& y7 w: A* m/ a( I3 u
（3）轴向力F和扭矩T同时作用时
4 v! ^; ?; D8 w: @: V$ ~由T、F引起的摩擦力的合力为：
* z6 M! r5 M& {! X6 B4 m# Y0 Y
* T9 X6 s. q# [; Y. V0 M" u为使p不致过大，推荐
1 Z# P& y2 ]" T1 c8 V4 B/ q0 l2．理论过盈量△min- J( {8 t5 ^: m R! P4 u& v2 y
" I/ Y4 N, \: F3 `/ k式中：C1---被包容件的刚性系数， ；0 C" |" S3 ?7 [+ t1 Q" Y
3 T' j; v4 ~' u1 kC2---包容件的刚性系数， 。5 a" F$ h4 @0 h$ C" |4 v
3．有效过盈量最小值δmin的计算8 B1 d& ?! a0 W0 B7 w
压入法装配后，有压平、磨损，所以过盈量有变化。0 O6 d5 C5 K0 G, R' S7 I9 M
δmin=Δmin+2u% L9 ]- y: J- L2 S) S( b* T# j" Y
压配合擦伤量2u=0.8(RZ1+RZ2)
/ {- A. p) t9 i8 e- g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。
" D5 N8 Z& g& ]: g; z- U. i温差法装配时：δmin=Δmin : W2 x* ~6 H& a: I. R
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。4 P& [! |$ E9 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。+ ^- w. b5 T& M, b/ h6 Y- c; p
*组成联接的零件应力和应变) {3 d' ~/ x& H
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0 d# T9 m2 u% C- l. e/ P
' R$ I& \6 J7 j; m+ |, M, X
. ^7 Q& V& z: y+ o
然后，根据来校核联接零件本身的强度。
) d1 V2 m9 `* w5 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。
+ R( v( A) G( S3 u$ `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：
* p/ n7 v# v/ J6 J被包容件
0 r/ p5 S4 L. x; G! J / c" h$ B8 P: h+ l' ]9 w
包容件 , @! G: W2 Z1 H% u2 l
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：/ ^+ _+ t, F* j0 s2 J
被包容件内表层
9 J) c2 H/ F: t$ E% k包容件内表层 5 S2 `6 {/ e8 J8 ~4 D2 V0 X7 l, Q4 P
*压入力和压出力的计算
% k$ c4 n) 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；5 F- V/ o5 q# _* W" E* O
最大压入力 9 P- n, b% Z4 b& r8 _
最大压出力
# o W$ N T. l1 [( I*包容件加热及被包容件冷却温度5 @' q* E+ n: X" ^9 E
包容件的加热温度 ℃/ j, h9 Q* r% U( J) D$ r
被包容件的冷却温度 ℃
7 t7 G3 Q" t' h) S; m+ N8 G式中：δmax ---所选得的标准配合在装配前的最大过盈量，。
* e, K( C( d8 {: \$ S N8 n △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；; ^1 Z8 M) V1 O( `) J1 j m, X
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；
$ V% C( V4 G+ L! Z8 z A t0---装配环境的温度。: z* D3 Z' a0 B" A, }; b: ^8 q
*包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量
, I1 p1 d6 q5 _/ g- q包容件外径最大胀大量
3 t- m" h/ B4 h. _" I& ~4 _7 b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
