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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, Y/ z; Q6 _% _4 a/ \
过盈联接一．过盈联接的工作原理及装配方法
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. k& S5 [# U2 j3 \% r1 X8 E
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。/ B# f, G0 N( i/ ~9 r$ e/ j
) k: n) u: n# S6 o( O) @( }
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1 n3 N. t, R! C% Q: o过盈联接的装配方法：# J& ^: i Y6 N3 v: T, F" R
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。: }1 H, H( u }% S- }
2．, P# g+ {( {8 D: P* |' t
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。
# ?7 `8 b2 }! c3 C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。% V3 q$ t W1 Z9 j
二．圆柱面过盈联接的设计计算
- X1 J0 ]! n; e/ h( C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。9 `) B. K, G: m, ~
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：+ \/ A8 H! I% Y, W
1．联接强度的验算；
( a* g4 Y7 ?" x2．组成联接的零件的应力和变形；
$ V9 Y4 K9 W0 j7 n- }3．压入力和压出力的计算；; z9 y1 R9 G. c
4．温差法装配时加热及冷却的温度。
/ Z( ?4 r0 {: f$ N. B*联接强度的验算
# A8 |& d; y0 w( q" ]: E" G1．当外载已知时，求配合面间所需的压力强度。; f$ X. k$ d% H8 m# A
（1）当外载荷为轴向载荷F时
j, N2 q) p0 Q) L6 `3 j( O9 v8 K# p/ H: Q9 N; G5 Z: e1 `5 h
（2）当外载荷为扭矩T 时
) s8 u5 M, h6 Y! O" W) w$ |* p- M7 R) v. p
（3）轴向力F和扭矩T同时作用时% X& [1 u* x6 w7 {- e
由T、F引起的摩擦力的合力为：
' N+ U5 l# }3 _; Z% D, u1 h- ^) {+ d3 G$ M5 [- b6 e# |+ Y
为使p不致过大，推荐 $ o! D- A7 R9 h$ l! I
2．理论过盈量△min
2 A4 O+ x9 Y' t% U" `2 u& j$ p, m% b
! t; I) l! |! | B式中：C1---被包容件的刚性系数， ； E5 P3 E( ^2 w
2 e: b3 K0 P- ^+ h
C2---包容件的刚性系数， 。$ ]8 n8 W+ p, A$ ?3 P+ f! R- j
3．有效过盈量最小值δmin的计算
/ u- s3 r6 s+ F8 B5 s2 J压入法装配后，有压平、磨损，所以过盈量有变化。
% o. E' v% ]7 }8 x; ~δmin=Δmin+2u( k0 T* {8 p% J2 r- i9 U) h: K
压配合擦伤量2u=0.8(RZ1+RZ2)
/ J3 g6 o0 k- ]# k- m! @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。
. R3 Q* p# a6 ~7 B& X3 ?: _温差法装配时：δmin=Δmin : q0 T. i+ K- X. D1 |. X
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。3 e5 B% T- m5 D' j6 F& D
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。
4 G8 M6 l" X8 z& }*组成联接的零件应力和应变" v0 E: u! E; ^ C: B- J
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 C) o7 G. A0 Y
# O& P3 X' V$ n7 M2 b, [" z |
0 m* w& {, O% ~
& k7 G2 \: X' z) G6 h7 J7 V$ p然后，根据来校核联接零件本身的强度。2 c# P' t0 ~9 Z, G7 L6 H
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。8 {7 h4 l$ k% X3 {7 ]' y
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：
- Q- F0 E+ o' J/ I8 y. R |被包容件! b7 k. o0 V% T$ J1 d
/ f' d a, E# V* o包容件
8 G/ z6 X+ W5 F1 u# ], B, a n9 h5 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：
* i$ o' N1 o" U6 A& ?* E被包容件内表层 $ m# F, q' h4 S; _+ T' Q* i
包容件内表层 ! R) o1 Y4 G8 A# d
*压入力和压出力的计算
; W I" J( k/ H. ^, C& |, ~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；( @ O3 g1 _% n7 m1 D& t7 s" }
最大压入力 1 ?$ R" k) [' I* j/ W
最大压出力 ) {- b5 w$ A- X! h9 ~9 S
*包容件加热及被包容件冷却温度; B$ S5 Z, I% R3 s; L# `
包容件的加热温度 ℃
1 H2 o8 A2 `4 e0 Q, p( q% q4 G被包容件的冷却温度 ℃& |! M* a( d9 [6 v
式中：δmax ---所选得的标准配合在装配前的最大过盈量，。6 ~. e5 c* _/ n; E' L9 |; P r0 B* p
△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；
! `5 D6 ` v- t) q4 I9 V7 ] 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；
: ?. [5 C3 a# l- B- J+ Y t0---装配环境的温度。
% }5 `( k: b" I) u4 G4 a8 @*包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量. G; D! B1 h; a( k
包容件外径最大胀大量
8 o; R' P( E# g _3 m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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