过盈量与装配力计算公式分解

1、过盈联接1 .确定压力p;1传递轴向力F2传递转矩T3承受轴向力F和转矩T的联合作用2 .确定最小有效过盈量,选定配合种类；3 .计算过盈联接的强度；4计算所需压入力；采用压入法装配时5 .计算包容件加热及被包容件冷却温度；采用胀缩法装配时6 .包容见外径胀大量及被包容件内径缩小量.1.配合面间所需的径向压力p过盈联接的配合面间应具有的径向压力是随着所传递的载荷不同而异的.1传递轴向力F当联接传递轴向力F时图7-20,应保证联接在此载荷作用下,不产生轴向滑动.亦即当径向压力为P时,在外载荷F的作用下,配合面上所能产生的轴向摩擦阻力F,应大于或等于外载荷F.图：变轴向力的过盈联接图：受转矩的过盈

2、联接设配合的公称直径为人配合面间的摩擦系数为人配合长度为l,那么Ff=兀dlpf因需保证FfF,故7-82传递转矩T当联接传递转矩T时,那么应保证在此转矩作用下不产生周向滑移.亦即当径向压力为P时,在转矩T的作用下,配合面间所能产生的摩擦阻力矩M应大于或等于转矩To设配合面上的摩擦系数为f,配合尺寸同前,那么M=%dlpfd/2因需保证MT.故得2TPQ7-9实际上,周向摩擦系数系与轴向摩擦系数有差异,现为简化.取两者近似相等.均以f表示.配合面间摩擦系数的大小与配合面的状态、材料及润滑情况等因素有关,应由实验测定.表7-5给出了几种情况下摩擦系数值,以供计算时参考.表：摩擦系数f值压联接零件

3、材料入无润滑时f有润滑时f联接零件材料胀缩法结合方式,润滑f钢一铸钢0.110.08油压扩孔,压力油为矿物油0.125钢一结构钢0.100.07钢一钢油压扩孔,压力油为甘油,结合面排油干净0.18钢一优质结构钢0.110.08在电炉中加热包容件至300c0.14钢一青铜0.150.200.030.06在电炉中加热包容件至300c以后,结合面脱脂0.2钢一铸铁0.120.150.050.10钢一铸铁油压扩孔,压力油为矿物油0.1铸铁一铸钢0.150.250.150.10钢一铝镁合金无润滑0.100.153)承受轴向力F和转矩T的联合作用此时所需的径向压力为十I1jrdlf2 .过盈联接的最小有效

4、过盈量Smin根据材料力学有关厚壁圆筒的计算理论,在径向压力为P时的过盈量为A=pd(Ci/Ei+C2/E2)X103,那么由上式可知,过盈联接传递载荷所需的最小过盈量式中:p配合W诃的任向活力,由式(78)(710)计算；MPad配合的公称直径,mmEI、E分别为被包容件与包容件材料的弹性模量,MPaCI被包容件的刚性系数7-117-10C2包容件的刚性系数d1、d2分别为被包容件的内径和包容件的外径,mmu、22分别为被包容件与包容件材料的泊松比.对于钢,=0.3;对于铸铁,=0.25.当传递的载荷一定时,配合长度l越短,所需的径向压力p就越大.当P增大时,所需的过盈量也随之增大.因此,为

5、了预防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,一般推荐采用l=0.9d.但应注意,由于配合面上的应力分布不均匀,当l0.8d时,即应考虑两端应力集中的影响,并图：圆柱面过盈联接显然,上面求出的Amin只有在采用胀缩法装配不致擦去或压平配合外表微观不平度的峰尖时才是合效的.所以用胀缩法装配时,最小有效过盈量6min=Amin但当采用压入法装配时；配合外表的微观峰尖将被擦去或压平一局部下图,此时接式711求出的Amin值即为理论值应再增加被擦去局部2口故计算公式为必1=十为12=0.8此+图：压入法装配时配合外表擦去局部示意图式中：u装配时留图所示可配合外表上微观峰尖被擦

6、去局部的高度之和,取其为0.4R1+R2,mmRzi、RZ2分别为被包容件及包容件配合外表上微观不平度的十点高度,仙m其值随外表粗糙度而异,见表7-6表：加工方法、外表粗糙度及外表微观不平度十点高度R注：外表粗糙度代号以Ra表示,自左至右依次相当于旧国标GB103什68中的代号6-V14o设计过盈联接时,如用压入法装配,应根据求得的最小有效过盈量6min,从国家标准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5min0假设使用胀缩法装配时,由于配合外表微观峪关被擦伤或压平的很少,可以忽略不计,亦即可求出6min后直接选定标准过盈配合.还应指出的是：实践证实,不平度较小的两

7、外表相配合时贴合的情况较好,从而可提升联接的紧固性.3 .过盈联接的强度计算前已指出,过盈联接的强度包括两个方面,即联接的强度及联接零件本身的强度.由于根据上述方法选出的标准过盈配合已能产生所采的径向压力,即已能保证联接的强度,所以下面只讨论联接零件本身的强度问题.加工方法 精车或精锋,中等磨光,刮每平方厘米内有1.53个钱,静磨,刮每钻石刀头链平方厘米内有35个点研磨,抛光,超精加当面粗糙度代号Rz(Im)106.33.21.60.80.4轴外表捺去局部孔外表部士缩分中央级过盈联接零件本身的强度,可按材料力学中说明的厚壁圆筒强度计算方法进行校核.当压力p一定时,联接零件中的应力大小及分布情况

8、见图7-26首先按所选的标准过盈配合种类查算出最大过盈量6max采用压入法装配时应减掉被擦去的局部2u.再求出最大径向压力Pmax,即然后根据Pmax来校核联接零件本身的强度当包容件 被包容件 为脆性材料时,可按图7-26所示的最大周向拉压应力用第一强度理论进行核核.由图可见,其主要破坏形式是包容件内表层断裂.图7-26:过盈联接中的应力大小及分布情况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,那么强度校核公式为：对被包容件对包容件Omax-d2-d弓4+d?23当零件材料为塑性材料时.那么应按第三强度理论(1-3200mm 时,S 取(0.0010.0015)d22 加热时

9、间按零件厚 10mm 需加热 10min 估算.厚度值按零件轴向和径向尺寸小者计算3 保温时间按加热时间的 1/4 估算2 .包容件加热.胀量到达要求后,要迅速清理包容件和被包件的配合外表,然后立即进行热装.要求操作动作迅速准确,一次热装到位,中涂不许停顿.假设发生异常,不允许强迫装入,必须排除故障,重新加热再进行热装3 .零件热装后,采用拉、压、顶等可靠举措使热装件靠近被包容件轴向定位面.零件冷却后,其间隙不得大于配合长度的 1/10004 .钢件中装铜套时,包容件只能作一次热装,装后不允许作为二次热装的包容件再行加热5 .凡镶圈结构的齿轮与的热装时.在装齿圈时已加热过一次,当与轴热装时,又

10、需二次加热,一般应采用油浴加热.假设条件有限,也可采用电炉加热,但必须严格限制温升速度,使之温度均匀.且工作外外表离炉丝距离大于 300mm,否那么不准采用6 .采用油浴加热,其油温限制在该油的闪点以下 1020C,绝不允许使用到油的闪点或高于闪点.常用油闪点见表 7-867 .采用电感式加热器加热,必须适中选择设备规格,并严格遵守设备操作规程冷装法：适用于包容件无法加热或加热会导致零件精度、材料组织变化、影响其力学件的装配1 .冷装时l 冷冻温度 TI 计算公式T1=2./aidC式中大过盈量mmd 一被包容件的外径mmal 一被包容件冷却时线膨胀系数常用材料冷却时线膨胀系数见有关手册冷冻时

11、间 t 计算公式t=aS#8mm式中与材料有关的系数见有关手册被冷冻零件的特征尺寸.即零件的最大断面半径或壁厚尺寸mm1按公式计算冷冻温度 T2选用冷冻剂,冷冻剂的温度必须低于被包容件所需冷冻温度T1,被包容件直径大于小 50mm 时优先选用液态氧或液态氮冷冻剂温度值见有关手册3计算冷冻时间2 .凡冷装采用液态氧做冷冻剂时.严禁周围有易燃物和火种3 .操作者必须穿戴好劳保用品,应穿长袖衣,长腿裤,戴好防护眼镜,皮手套.扎好帆布脚盖.才能进行操作4 .取冷冻剂的罐和冷却箱,要留有透气孔,用时不得堵死.以免压力增高引起爆炸.箱体内部要清洁冷却箱要放置平稳可靠5 .冷冻剂必须随用随取,倾注时要小心,预防外洒和飞溅.冷却箱中的液面要保持足够的高度,比须浸没零件的配合外表,但不宜太满,应低于箱盖顶面 80cm.挥发的冷冻剂要及时补充6 .往冷却箱中放入或取出零件时要使用工具,用钳子夹或事先用铁丝捆扎好.不准直接用手取、放零件,以免烧伤7 .冷冻时间是从零件浸入冷冻剂中算起.零件浸入初期有强裂的沸腾现象.