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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
$ D! p! s2 f9 w2 l过盈联接一．过盈联接的工作原理及装配方法" C' Z2 Q: f' P
: c3 r- h3 E' b2 h1 }
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。# T& M2 W, {+ K8 b
$ G- D/ z- i' d9 p
过盈联接的装配方法：- n, c4 h9 E# P3 v
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。: s) r6 R8 N o+ L2 j
2．
2 l, Q+ e/ e x S3 d9 y* G# B/ 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。
( Y. |% G. ^0 Z' ?4 @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。
0 P) g4 J' `3 z# E二．圆柱面过盈联接的设计计算6 R* h4 K) C3 \) R1 Y$ t/ 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。
1 |' U; Q E) S& Q& w* 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：
0 F9 g: W% O% T$ v3 ?1．联接强度的验算；" z, B7 G1 u% z$ X
2．组成联接的零件的应力和变形；
$ ^ J; ^8 E: Z: G3．压入力和压出力的计算；
' q @ e- ^# Z, u3 H4．温差法装配时加热及冷却的温度。
+ u. v& q, T% k3 \7 P5 h# R/ O5 [*联接强度的验算& ^- F: S; j) U' x; P# Y% ?
1．当外载已知时，求配合面间所需的压力强度。
4 Q9 z0 o8 q+ Z' k! g7 E（1）当外载荷为轴向载荷F时
. z/ b6 Q n W% I9 E0 a# P: E" `9 N: |8 J
（2）当外载荷为扭矩T 时 k: B6 c1 j" I6 U6 Q
. k# r7 w+ k+ _3 U* j
（3）轴向力F和扭矩T同时作用时
) J* ]2 M, l4 A% x! l3 H5 T由T、F引起的摩擦力的合力为：! B- }% i' j$ n2 K
5 d3 @, A% K$ c( e' S! t为使p不致过大，推荐 B# R% p/ a* M8 E: m. o* L. H
2．理论过盈量△min) f! ]1 j1 E8 Q
; C! I7 W6 ~9 {( ~% X式中：C1---被包容件的刚性系数， ；
4 ~1 Y# J4 N. i% B
. H2 R) R( H- i4 P# ]6 d7 MC2---包容件的刚性系数， 。) w2 C3 M ^ s2 ?
3．有效过盈量最小值δmin的计算" N6 g1 k5 R& ~7 e# }9 q
压入法装配后，有压平、磨损，所以过盈量有变化。
, k) ~$ w* O; u; z- Tδmin=Δmin+2u8 ~7 l: D G, |
压配合擦伤量2u=0.8(RZ1+RZ2)9 Y4 k0 I# X9 ], S5 {. U, O9 J, M0 n
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。/ I9 F) y' O/ W, q
温差法装配时：δmin=Δmin
& U0 t& H$ {3 a4 x( h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。% ]8 E6 ^; X3 C3 |1 i- C" T3 B% }- ^% P
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。
. G2 b7 r) {+ y r7 d) U) S*组成联接的零件应力和应变$ O5 x# N4 B0 R: n. A# Y
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
! @% x9 |: X! s X
) f+ H! e6 w6 U0 {
( M6 w0 S+ n* r0 s% p然后，根据来校核联接零件本身的强度。
L4 I8 n% t9 a. l( O& D% l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。! L1 R1 R- b& [& K
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：
2 S4 G" q9 I& _; b5 z e6 b; b被包容件
; T- ?& { a! ^& q- L$ A) {4 H 0 `! s8 |4 O% I, ^- N8 t8 O
包容件
$ l Z y% j6 }1 G* u5 r' I& v5 Z: ~; e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：
3 I) u8 r9 }. M! ^. K! s被包容件内表层
+ t3 z9 J2 ]/ X* U3 ~包容件内表层 ( u5 m1 l) ?+ K" N8 p1 v, k
*压入力和压出力的计算- B7 z8 o$ Y/ _! @: u
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 k6 }8 L3 |4 c- U/ P4 Q# C
最大压入力 % R$ F( ^8 A) h4 ~! O
最大压出力
9 C$ P( g6 |8 J2 F7 @/ r*包容件加热及被包容件冷却温度
2 @ e( @% j' I1 T: c包容件的加热温度 ℃' H% j) j$ ^* g
被包容件的冷却温度 ℃3 ^, W5 ]0 j) ?% p/ b C# {5 x
式中：δmax ---所选得的标准配合在装配前的最大过盈量，。
. k2 n: o6 k; v) e$ ?7 ~ △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；& f7 ?) g! U" W, U L; H0 Y" u! R
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；' ^1 M" V3 w5 R1 u n+ l
t0---装配环境的温度。
1 ^0 N+ j6 k. \*包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量
2 ]! W. _" m7 H+ x3 C& C* ]包容件外径最大胀大量
3 g Y7 y+ }" X* Y* A) n: w 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
发表于 2017-6-16 09:17:20
