过盈连接PPT课件

1、（一）过盈联接的类型及应用过盈联接的类型及应用v 无辅助件的过盈联接 其配合表面有圆柱面和圆锥面，主要用于轴与其配合表面有圆柱面和圆锥面，主要用于轴与毂的联接、轮圈与轮芯的联接以及滚动轴承与轴毂的联接、轮圈与轮芯的联接以及滚动轴承与轴或座孔的联接等；或座孔的联接等；v 有辅助件的过盈联接 主要借助于辅助件扣紧板（或扣紧环）将重型主要借助于辅助件扣紧板（或扣紧环）将重型剖分式零件沿接缝面联接为一体。目前多为螺栓剖分式零件沿接缝面联接为一体。目前多为螺栓联接所取代。联接所取代。第1页/共16页（二）过盈联接的工作装配方法过盈联接的工作装配方法 工作原理：过盈联接是将两个联接过盈联接是将两个联接件套

2、装起来，其中一个联接件叫包件套装起来，其中一个联接件叫包容件，另一个叫被包容件。二者装容件，另一个叫被包容件。二者装配后，由于结合处的弹性变形和装配后，由于结合处的弹性变形和装配过盈量，将在配合表面上产生很配过盈量，将在配合表面上产生很大的正压力。当联接承受外载荷大的正压力。当联接承受外载荷（轴向力或转矩）时，配合表面靠（轴向力或转矩）时，配合表面靠此正压力所产生的摩擦力或摩擦力此正压力所产生的摩擦力或摩擦力矩来传递外载荷。矩来传递外载荷。 装配方法： 压入法；压入法； 胀缩法（温差法）；胀缩法（温差法）；第2页/共16页（三）过盈联接的设计计算过盈联接的设计计算 假定条件假定条件：联接零件中

3、的应力处于平面应力状态，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，配合面上的压力均匀接部分为两个等长的厚壁筒，配合面上的压力均匀分布。分布。 计算内容：计算内容：在已知载荷的条件下，计算配合面间所需产生的压在已知载荷的条件下，计算配合面间所需产生的压力及其所需的最小过盈量；力及其所需的最小过盈量；连接强度连接强度选定标准过盈配合时，校核联接的诸零件在最大过选定标准过盈配合时，校核联接的诸零件在最大过盈量时的强度；盈量时的强度；连接零件的强度连接零件的强度胀缩法时：需计算加热及冷却的温度；胀

4、缩法时：需计算加热及冷却的温度；压入法时：计算装拆时所需的压入力和压出力。压入法时：计算装拆时所需的压入力和压出力。第3页/共16页1.配合面间所需的径向压力配合面间所需的径向压力传递轴向力，保证联接不产生轴向滑移设：过盈配合的公称直径为设：过盈配合的公称直径为d； 配合面间的摩擦系数为配合面间的摩擦系数为f； 配合长度为配合长度为l；则摩擦阻力为：则摩擦阻力为：dlpfFfFFfdlfFp第4页/共16页（2 2）传递转矩）传递转矩T，保证不产生周向滑动，保证不产生周向滑动 当径向压力为当径向压力为 p 时，在转矩时，在转矩 T 的作用下，配合面的作用下，配合面间所能产生的摩擦阻力矩间所能产

5、生的摩擦阻力矩 Mf 应大于或等于转矩应大于或等于转矩 T。 TddlpfMf2 lfdTp22 第5页/共16页(3)(3)承受轴向力承受轴向力F和转矩和转矩T的联合作用的联合作用 需保证需保证 故所需径向压力为故所需径向压力为222)(dTFdlpfdlfdTFp22)2(第6页/共16页2.过盈联接的最小有效过盈量过盈联接的最小有效过盈量 min 由厚壁圆筒的设计式，可导出联接零件配合面间的由厚壁圆筒的设计式，可导出联接零件配合面间的压力压力p与（理论）过盈量与（理论）过盈量 min之间的关系：之间的关系：式中： p配合面间的径向压力配合面间的径向压力， d配合的公称直径；配合的公称直径

6、； E1、E2分别为被包容件和包容件材料的弹性模量；分别为被包容件和包容件材料的弹性模量； C1 、 C2分别为被包容件的刚性系数和包容件的刚性系分别为被包容件的刚性系数和包容件的刚性系数；数； d1 、 d2分别为被包容件的内径和包容件外径；分别为被包容件的内径和包容件外径； 1 、 2 分别为被包容件与包容件材料的泊松比分别为被包容件与包容件材料的泊松比m 10)(32211minECECpd12122121ddddC22222222ddddC第7页/共16页最小有效过盈量最小有效过盈量 min 当采用压入法装配时，总有一部分表面的波峰被擦当采用压入法装配时，总有一部分表面的波峰被擦平，使

7、装配后的实际过盈量小于装配前的测量过盈量，平，使装配后的实际过盈量小于装配前的测量过盈量，为此，必须适当增大理论过盈量，以保证联接具有足为此，必须适当增大理论过盈量，以保证联接具有足够的紧固性。即有够的紧固性。即有 u配合表面上微观峰尖配合表面上微观峰尖 被擦去部分之和；被擦去部分之和； Rz1 、Rz1配合表面上微配合表面上微 观不平度的十点高度观不平度的十点高度)(8 . 02221minminzzRRuu第8页/共16页几点说明几点说明 压入法装配时，用式（压入法装配时，用式（7-12）求得）求得 min，而后从国而后从国家标准中选一标准过盈配合，并使之略大于或等于家标准中选一标准过盈配

8、合，并使之略大于或等于 min； 胀缩法装配时，配合表面擦伤甚微，可按式（胀缩法装配时，配合表面擦伤甚微，可按式（7-11）计算，即计算，即 min = min； 由式（由式（7-8）（7-10）可见，当传递的载荷一定）可见，当传递的载荷一定时，配合长度时，配合长度 l 越短，所需的径向力越短，所需的径向力 p 就越大。再就越大。再由式（由式（7-11）可知，当）可知，当 p 增大时，所需的过盈量增大时，所需的过盈量也随之增大。因此，为避免在载荷一定时需用较大也随之增大。因此，为避免在载荷一定时需用较大的过盈量而增加装配时的困难，配合长度不宜过短。的过盈量而增加装配时的困难，配合长度不宜过短。

9、一般一般 l0.9d，但由于配合面上的应力分布不均，但由于配合面上的应力分布不均，当当 l 0.8d 时，应考虑两端应力集中的影响，采取时，应考虑两端应力集中的影响，采取相应的措施。相应的措施。第9页/共16页3.过盈联接的强度计算过盈联接的强度计算 联接的强度联接的强度（计算并选出标（计算并选出标准过盈量以产生必须的径向准过盈量以产生必须的径向力）；力）； 联接件本身的强度联接件本身的强度 过盈联接装配后，包容件过盈联接装配后，包容件胀大，被包容件缩小。因此，胀大，被包容件缩小。因此，在包容件上将产生周向拉应在包容件上将产生周向拉应力，在被包容件上则产生周力，在被包容件上则产生周向压应力和径

10、向压应力。应向压应力和径向压应力。应力大小及分布如右图所示。力大小及分布如右图所示。第10页/共16页 联接零件为塑性材料时的强度校核式联接零件为塑性材料时的强度校核式要求过盈联接在装配后不产生塑性变形，由第三强度要求过盈联接在装配后不产生塑性变形，由第三强度理论理论式中，式中， 1周向应力；周向应力； 3 径向应力；径向应力； s零件材料的屈服零件材料的屈服点点对于包容件，其危险应力发生在内表面，由图对于包容件，其危险应力发生在内表面，由图7-26可可见见s312222221ddddp ( 3负号表示压应力）p2222222 spddddp故(*) 2 222222sddpd即第11页/共1

11、6页 对于被包容件，其危险应力也在内表面，该处对于被包容件，其危险应力也在内表面，该处 由式（由式（*）和（）和（*）可推得：）可推得：0 2321221，ddpd(*) 2 12122131ssddpd得由222222max2 sdddp包容件（内表层）12212max2 sdddp被包容件（内表层）第12页/共16页联接零件为脆性材料时的强度校核式联接零件为脆性材料时的强度校核式 失效形式是包容件和被包容件配合表面的断裂。失效形式是包容件和被包容件配合表面的断裂。 按第一强度理论（按第一强度理论（ 1 B）求得允许的最大径向压）求得允许的最大径向压力力 B1 、 B2分别为被包容件和包容件

12、材料的强度分别为被包容件和包容件材料的强度极限，极限， MPa32 2222222maxBddddp包容件322 12212maxBdddp包容件被第13页/共16页4.4.过盈联接最大压入力、压出力过盈联接最大压入力、压出力 最大压入力最大压入力 最大压出力最大压出力5.5.包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量maxdlpfFiiFF)5 . 13 . 1 (0mm )(2222222maxmax2ddEddpdmm )(2212121maxmax1ddEddpd第14页/共16页6.6.包容件加热及被包容件冷却温度包容件加热及被包容件冷却温度 包容件加热温度包容件加热温度 被包容件冷却温度被包容件冷却温度式中式中 max所选标准配合在装配前的最大过盈量，所选标准配