過盈配合壓入力計算

1、.軸與軸套過盈配合壓入力計算公式：P=2 pir2lf應為“”1pi2r2r32r22r22r1212E1 (r32r22 ) E2 (r22r12 )E1E2=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1105Mpa, u1=u2=0.3, l=150mm,f=0.15帶入公式得：Pi=12.3954MpaP=1.7524105 N=17874.48kgf(17.524t)=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1105 Mpa, u1=u2=0.3,l=190mm,f=0.15帶入公式得

2、：Pi=12.3954MpaP= 2.219610 5 N=22639.92kgf(22.196t)B87C機頭襯套壓入力： =0.078 ，r1=14.415,r2=25.38,r3=44.5,L=115,f=0.15代入公式得： 22.6T/26.7T大值是按u1 起作用算得FT160A架體橫臂壓入力： =0.05 ， r1=0,r2=17,r3=25,L=37,f=0.15代入公式得： 4.9T/5.8T大值是按u1 起作用算得Word 資料.過盈聯(lián)接1確定壓力 p；1）傳遞軸向力 F2）傳遞轉矩 T3）承受軸向力 F 和轉矩 T 的聯(lián)合作用2確定最小有效過盈量，選定配合種類；3計算過盈

3、聯(lián)接的強度；4計算所需壓入力；（采用壓入法裝配時）5計算包容件加熱及被包容件冷卻溫度；（采用脹縮法裝配時）6包容見外徑脹大量及被包容件內(nèi)徑縮小量。1. 配合面間所需的徑向壓力 p過盈聯(lián)接的配合面間應具有的徑向壓力是隨著所傳遞的載荷不同而異的。1）傳遞軸向力 F 當聯(lián)接傳遞軸向力 F 時（圖 7-20 ），應保證聯(lián)接在此載荷作用下，不產(chǎn)生軸向滑動。亦即當徑向壓力為 P 時，在外載荷 F 的作用下，配合面上所能產(chǎn)生的軸向摩擦阻力 F，應大于或等于外載荷 F。Word 資料.圖:變軸向力的過盈聯(lián)接圖:受轉矩的過盈聯(lián)接設配合的公稱直徑為人配合面間的摩擦系數(shù)為人配合長度為l ，則Ff = dlpf因需保

4、證 Ff F，故7-82）傳遞轉矩 T 當聯(lián)接傳遞轉矩 T 時，則應保證在此轉矩作用下不產(chǎn)生周向滑移。亦即當徑向壓力為 P時，在轉矩 T 的作用下， 配合面間所能產(chǎn)生的摩擦阻力矩 Mf 應大于或等于轉矩 T。設配合面上的摩擦系數(shù)為f ，配合尺寸同前，則Mf = dlpf ·d/2因需保證 MfT故得7-9 實際上，周向摩擦系數(shù)系與軸向摩擦系數(shù)有差異，現(xiàn)為簡化取兩者近似相等均以 f 表示。配合面間摩擦系數(shù)的大小與配合面的狀態(tài)、材料及潤滑情況等因素有關，應由實驗測定。表 75 給出了幾種情況下摩擦系數(shù)值，以供計算時參考。表 :摩擦系數(shù) f 值壓入法脹縮法聯(lián)接零件材無潤滑時 f有潤滑時聯(lián)接

5、零件材結合方式，潤滑f料f料鋼鑄鋼0.110.08油壓擴孔，壓力油0.125為礦物油鋼鋼油壓擴孔，壓力油鋼結構鋼0.100.07為甘油，結合面排0.18油干凈鋼優(yōu)質結0.110.08在電爐中加熱包0.14Word 資料.構鋼容件至 300在電爐中加熱包鋼青銅0.150.200.030.06容件至 300以0.2后，結合面脫脂鋼鑄鐵0.120.150.050.10鋼鑄鐵油壓擴孔，壓力油0.1為礦物油鑄鐵鑄鋼0.150.250.150.10鋼鋁鎂合無潤滑0.10 0.15金3）承受軸向力 F 和轉矩 T 的聯(lián)合作用此時所需的徑向壓力為7-102. 過盈聯(lián)接的最小有效過盈量 min根據(jù)材料力學有關厚

6、壁圓筒的計算理論，在徑向壓力為P 時的過盈量為=pd(C1/E 1+C2/E 2) × 103，則由上式可知，過盈聯(lián)接傳遞載荷所需的最小過盈量應為7-11式中：p配合 W問的任向活力，由式（ 7 8） (710）計算； MPa；d 配合的公稱直徑， mm；E 1、 E2 分別為被包容件與包容件材料的彈性模量，MPa；C 1被包容件的剛性系數(shù)Word 資料.C 2包容件的剛性系數(shù)d 1、d2分別為被包容件的內(nèi)徑和包容件的外徑，mm； 1、2 分別為被包容件與包容件材料的泊松比。對于鋼， =0.3 ；對于鑄鐵， =0.25 。當傳遞的載荷一定時， 配合長度 l 越短，所需的徑向壓力 p

7、就越大。當 P 增大時，所需的過盈量也隨之增大。 因此，為了避免在載荷一定時需用較大的過盈量而增加裝配時的困難，配合長度不宜過短，一般推薦采用 l 0.9d 。但應注意，由于配合面上的應力分布不均勻， 當 l 0.8d 時，即應考慮兩端應力集中的影響， 并從結構上采取降低應力集中的措施。圖 :圓柱面過盈聯(lián)接顯然，上面求出的min 只有在采用脹縮法裝配不致擦去或壓平配合表面微觀不平度的峰尖時才是合效的。所以用脹縮法裝配時，最小有效過盈量min= min 但當采用壓入法裝配時；配合表面的微觀峰尖將被擦去或壓平一部分（下圖），此時接式（ 7 11）求出的 min 值即為理論值應再增加被擦去部分 2，

8、故計算公式為Word 資料.圖：壓入法裝配時配合表面擦去部分示意圖式中： u裝配時留圖所示可配合表面上微觀峰尖被擦去部分的高度之和，取其為 0.4 （RZ1 RZ2）， m；RZ1、RZ2分別為被包容件及包容件配合表面上微觀不平度的十點高度， m，其值隨表面粗糙度而異，見表 76表： 加工方法、表面粗糙度及表面微觀不平度十點高度RZ加工方法 精車或精鏜，中等 鉸，靜磨，刮（每 鉆石刀頭鏜研磨，拋光，超精加磨光，刮（每平方 平方厘米內(nèi)有 3 5工等厘米內(nèi)有 1.53 個個點）點）表面粗糙度代號Rz(m)106.33.21.60.8 0.40.20.10.05注：表面粗糙度代號以 Ra表示，自左至

9、右依次相當于舊國標（ GB1031 68）中的代號 6 14。設計過盈聯(lián)接時， 如用壓入法裝配， 應根據(jù)求得的最小有效過盈量 min，從國家標準中選出一個標準過盈配合， 這個標準過盈配合的最小過盈量應略大于或等于 min 。若使用脹縮法裝配時，由于配合表面微觀峪關被擦傷或壓平的很少，可以忽略不計，亦即可求出 min 后直接選定標準過盈配合。還應指出的是： 實踐證明， 不平度較小的兩表面相配合時貼合的情況較好， 從而可提高聯(lián)接的緊固性。3. 過盈聯(lián)接的強度計算Word 資料.前已指出，過盈聯(lián)接的強度包括兩個方面，即聯(lián)接的強度及聯(lián)接零件本身的強度。由于按照上述方法選出的標準過盈配合已能產(chǎn)生所采的徑

10、向壓力， 即已能保證聯(lián)接的強度，所以下面只討論聯(lián)接零件本身的強度問題。過盈聯(lián)接零件本身的強度，可按材料力學中闡明的厚壁圓筒強度計算方法進行校核。當壓力 p 一定時，聯(lián)接零件中的應力大小及分布情況見圖 726。首先按所選的標準過盈配合種類查算出最大過盈量 max（采用壓入法裝配時應減掉被擦去的部分 2u）再求出最大徑向壓力 pmax，即然后根據(jù) pmax來校核聯(lián)接零件本身的強度。當包容件（被包容件）為脆性材料時，可按圖 7 26 所示的最大周向拉（壓）應力用第一強度理論進行核核。由圖可見，其主要破壞形式是包容件內(nèi)表層斷裂。圖 7-26 ：過盈聯(lián)接中的應力大小及分布情況設分別為被包容件材料的壓縮強

11、度極限及包容件材料的拉伸強度極限，則強度校核公式為：對被包容件Word 資料.對包容件Word 資料.當零件材料為塑性材料時則應按第三強度理論（1 -3S）檢驗其承受最大應力的表層是否處于彈性變形范圍內(nèi)，設 s1、 s2 分別為被包容件及包容件材料的屈服極限則由圖 726 可知不出現(xiàn)塑性變形的檢驗公式為：對被包容件內(nèi)表層對包容件內(nèi)表層4. 過盈聯(lián)接最大壓入力、壓出力當采用壓入法裝配并準備拆開時，為了選擇所得壓力機的容量，應將其最大壓入力、壓出力按下列公式算出：最大壓入力F =f dlpmaxi最大壓出力F 0=(1.3 1.5)Fi=(1.31.5)f dlp max5. 包容件加熱及被包容件冷卻溫度如采用脹縮法裝配時，包容件的加熱溫度t ?；虮话菁睦鋮s溫度t ；（單位均為）可按下式計算：式中： max所選得的標準配合在裝配前的最大過盈量，m；0裝配時為了避免配合面互相擦傷所需的最小間隙。通常采用同樣公稱直徑的間隙配合 H7g6 的最小間隙