第7章过盈连接

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 过盈联接,7-4,过盈联接,（一）,过盈联接的类型及应用,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；,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。,（二）,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，配合表面靠此正压力所产生的摩擦力或摩擦力矩来传递外载荷。,装配方法：,压入法；,胀缩法（温差法）；,（三）,过盈联接的设计计算,假定条件,：,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，配合面上的压力均匀分布。,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力及其所需的最小过盈量；,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盈量时的强度；,连接零件的强度,胀缩法时：需计算加热及冷却的温度；,压入法时：计算装拆时所需的压入力和压出力。,1.,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,d,；,配合面间的摩擦系数为,f,；,配合长度为,l,；,则摩擦阻力为：,（,2,）传递转矩,T,，保证不产生周向滑动,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,f,应大于或等于转矩,T,。,(3),承受轴向力,F,和转矩,T,的联合作用,需保证,故所需径向压力为,2,.,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压力,p,与（理论）过盈量,min,之间的关系：,式中：,p,配合面间的径向压力,，,d,配合的公称直径；,E,1,、,E,2,分别为被包容件和包容件材料的弹性模量；,C,1,、,C,2,分别为被包容件的刚性系数和包容件的刚性系数；,d,1,、,d,2,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,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，以保证联接具有足够的紧固性。即有,u,配合表面上微观峰尖,被擦去部分之和；,R,z1,、,R,z1,配合表面上微,观不平度的十点高度,几点说明,压入法装配时，用式（,7-12,）求得,min,，,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,min,；,胀缩法装配时，配合表面擦伤甚微，可按式（,7-11,）计算，即,min=,min,；,由式（,7-8,）,（,7-10,）可见，当传递的载荷一定时，配合长度,l,越短，所需的径向力,p,就越大。再由式（,7-11,）可知，当,p,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的过盈量而增加装配时的困难，配合长度不宜过短。一般,l,0.9,d,，但由于配合面上的应力分布不均，当,l,0.8,d,时，应考虑两端应力集中的影响，采取相应的措施。,3.,过盈联接的强度计算,联接的强度,（计算并选出标准过盈量以产生必须的径向力）；,联接件本身的强度,过盈联接装配后，包容件胀大，被包容件缩小。因此，在包容件上将产生周向拉应力，在被包容件上则产生周向压应力和径向压应力。应力大小及分布如右图所示。,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，由第三强度理论,式中，,1,周向应力；,3,径向应力；,s,零件材料的屈服点,对于包容件，其危险应力发生在内表面，由图,7-26,可见,对于被包容件，其危险应力也在内表面，该处,由式（*）和（*）可推得：,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。,按第一强度理论（,1,B,）求得允许的最大径向压力,B1,、,B2,分别为被包容件和包容件材料的强度极限，,MPa,4.,过盈联接最大压入力、压出力,最大压入力,最大压出力,5.,包容件外径胀大量及被包容件内径缩小量,6.,包容件加热及被包容件冷却温度,包容件加热温度,被包容件冷却温度,式中,max,所选标准配合在装配前的最大过盈量，,m,;,0,装配时为避免配合面擦伤所需的最小间隙，通常采用,间隙配合,H7/g6;,1,、,2,分别为被包容件及包容件材料的线膨胀系数；,t,0,装配环境温度，,