过盈量以及装配力计算公式.docx

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;
1)传达轴向力F
2)传达转矩T
3)承受轴向力F和转矩T的联合作用
,选定配合种类;
;
;(采纳压入法装置时)
;(采纳胀缩法装置时)
。
配合面间所需的径向压力p
过盈联接的配合面间应拥有的径向压力是跟着所传达的载荷不一样而异的。
1)传达轴向力F当联接传达轴向力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Ff,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,则
Ff=πdlpf
因需保证Ff≥F,故
[7-8]
2)传达转矩T当联接传达转矩T时,则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Mf应大于或等于转矩T。
设配合面上的摩擦系数为f①,配合尺寸同前,则
Mf=πdlpf·d/2
因需保证Mf≥
[7-9]
①实质上,周向摩擦系数系与轴向摩擦系数有差别,。
配合面间摩擦系数的大小与配合面的状态、资料及润滑状况等要素有关,应由实验测定。表7-5给出了几种状况下摩擦系数值,以供计算时参照。
表:
摩擦系数f值
压
入
法
胀缩法
联接部件资料
无润滑时有润滑时
联接部件材
联合方式,润滑
f
f
f
料
钢—铸钢
油压扩孔,压力油为
矿物油
油压扩孔,压力油为
钢—构造钢
甘油,联合面排油干
钢—钢
净
钢—优良构造
在电炉中加热包含
钢
件至300℃
在电炉中加热包含
钢—青铜
件至300℃此后,结
合面脱脂
钢—铸铁
钢—铸铁
油压扩孔,压力油为
矿物油
铸铁—铸钢
0..25
钢—铝镁合
无润滑
金
3)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
[7-10]
过盈联接的最小有效过盈量δmin
依据资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
3,则由上式可知,过盈联接传达载荷所需的最小过盈量应
=pd(C1/E1+C2/E2)10
为
[7-11]
式中:
p——配合W问的任向活力,由式(78)(710)计算;MPa;d——配合的公称直径,mm;
E1、E2——分别为被包含件与包含件资料的弹性模量,MPa;
C1——被包含件的刚性系数
C2——包含件的刚性系数
d1、d2——分别为被包含件的内径和包含件的外径,mm;
μ1、μ2——分别为被包含件与包含件资料的泊松比。关于钢,μ=;关于铸铁,μ=。
当传达的载荷一准时,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。所以,为了防止在载荷一准时需用较大的过盈量而增
加装置时的困难,配合长度不宜太短,一般介绍采纳l≈。但应注意,因为配合面上的应力散布不平均,当l>时,即应试虑两头应力集中的影响,并从构造上采纳降低应力集中的举措。
图:圆柱面过盈联接
明显,上边求出的min只有在采纳胀缩法装置不致擦去或压平配合表面微观
不平度的峰尖时才是合效的。所以用胀缩法装置时,最小有效过盈量δmin=min
但当采纳压入法装置时;配合表面的微观峰尖将被擦去或压平一部分(以下图),
此时接式(7-11)求出的min值即为理论值应再增添被擦去部分2μ,故计算公
式为
图:压入法装置时配合表面擦去部分表示图
式中:u——装置时留图所示可配合表面上微观峰尖被擦去部分的高度之和,取其为(RZ1+RZ2),μm;
RZ1、RZ2——分别为被包含件及包含件配合表面上微观不平度的十点高度,
μm,其值随表面粗拙度而异,见表7—6
表:加工方法、表面粗拙度及表面微观不平度十点高度RZ
加工方精车或精镗,中等铰,静磨,刮(每钻石刀头镗研磨,抛光,超精加
法磨光,刮(每平方平方厘米内有工等
厘米内有3个35个点)
点)
表面粗
糙度代
号
Rz(μm)10
注:表面粗拙度代号以Ra表示,自左至右挨次相当于旧国标(GB1031—68)中的代号▽6—▽14。
设计过盈联接时,如用压入法装置,应依据求得的最小有效过盈量δmin,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δmin。若使用胀缩法装置时,因为配合表面微观峪关被擦伤或压平的极少,能够忽视不计,亦即可求出δmin后直接选定标准过盈配合。
还应指出的是:实践证明,不平度较小的两表面相当合时贴合的状况较好,可提升联接的紧固性。

进而
过盈联接的强度计算
前已指出,过盈联接的强度包含两个方面,即联接的强度及联接部件自己的
强度。因为依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,所以下边只议论联接部件自己的强度问题。
过盈联接部件自己的强度,可按资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一准时,联接部件中的应力大小及散布状况见图7-26。第一按所选的标准过盈配合种类查算出最大过盈量δmax(采纳压入法装置时应减掉被擦去的部分2u).再求出最大径向压力pmax,即
而后依据pmax来校核联接部件自己的强度。
当包含件(被包含件)为脆性资料时,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,其主要损坏形式是包含件内表层断裂。
图7-26:过盈联接中的应力大小及散布状况
设分别为被包含件资料的压缩强度极限及包含件资料的拉伸强度极限,则强度校核公式为:
对被包含件
对包含件
(1-3≤S)查验其承受最
大应力的表层能否处于弹性变形范围内,设s1、-:
对被包含件内表层
对包含件内表层
过盈联接最大压入力、压卖力
当采纳压入法装置并准备打开时,为了选择所得压力机的容量,应将其最大压入力、压卖力按以下公式算出:
最大压入力
Fi
πmax
=f
dlp
最大压卖力
F0
=
Fi=
f
π
max
dlp
包含件加热及被包含件冷却温度
如采纳胀缩法装置时,包含件的加热温度t。或被包含件的冷却温度t;(单位
均为℃)可按下式计算:
式中:δmax——所选得的标准配合在装置前的最大过盈量,μm;
0——装置时为了防止配合面相互擦伤所需的最小空隙。往常采纳相同公称直径的
空隙配合H7/g6的最小空隙,μm,或从手册中查取;
α1、α2——分别为被包含件及包含件资料的线膨胀系数,查有关手册;
t0——装置环境的温度,℃。
包含件外径胀大批及被包含件内径减小量(一般只要计算其最大绝对值)
当有必需计算过盈联接装置后包含件外径胀大批及被包含件内径减小量时,可按以下公式计算:
包含件外径最大胀大批
被包含件内径最大减小量
式中各符号的意义同前。
过盈配合键的装置
过盈配合件是依赖相当件装置此后的过盈量达到紧固联接。,使配合面之间产生压力,所以在工作时配合面间拥有相当的联擦力来传达扭短或轴向力。过盈配合装置一般属于不行拆
卸的固定连结。过盈配合件的装置方法有:(1)人工锤击法,(2)压力机压入法;(3)冷装法,(4)热装法。
1)过盈配合件装置前的检查
。
(1)过盈量应切合图样或工艺文件的规定。
(2)与轴肩相靠的有关轮或环的端面,以及作为装置基准的轮绿端面,与孔的垂直度误差应在图样规定的范围内。
(3)有关的圆根、倒角等不得影响装置。
(4)配合表面水平有棱刺、锈斑或擦伤。
(5)当包含件的孔为盲孔时,其装入的被包含件一定有排气孔或槽,不然禁止进行装置。
(6)、孔槽的地点与研配的键进行复检,正确无误后方可进行装置。
2)过盈配合件的装置过盈配合件的装置见表16。
表16过盈配合件装置
装置方法
工艺重点
计算公式
人工敲击法:
合用于过渡配
合的小件装置
.大装的部件表面禁止有砸痕
.打装时,被包含配件表面涂机油润滑
.打装时,一定用软金属或硬质非金属资料做防备衬垫
.打装过程中,一定使被容件与包含件同轴,禁止有任何倾斜现象
.打装好的部件一定与有关限位轴肩等靠紧,空隙不得大于
压装法:
合用于常温下
.对过盈量较小
的中、小件装置
压装件引入端一定制做倒锥。若图样中未作规定,其
倒锥按锥度1:%~15%
压入力F经验计算公式F=KiL×104
式中
i-测的实质过盈量mm
L-配合长度mm
K-考虑被装部件材质,尺寸等要素的系数
K系数~3取值
.实心轴与不通孔件压装时,同意在配合轴颈表面上加工深度大于的排气平面
.(白铅油掺机油)
,其受力中心线应与包含件,被包含件中心线保
持同轴。对修长轴应严格控制受力中心线与部件的同轴性

,
,应安稳无阻压入,出现异样时应进行
剖析,禁止有压坏部件的现象发生
,保证压机所
—2倍
,应做好压力变化的记录
1)压力变化应安稳,出现异样时进行剖析,禁止有压坏部件
的现象发生
2)图样有最大压力的要求时,应达到规定效值,不准过大或
过小
3)采纳机压装时速度不宜太快。压入速度采纳2—4mm/s,