第7章过盈连接.ppt

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 Mf 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；E1、E2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数；d1、d2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；Rz1、Rz1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 l0.9d，但由于配合面上的应力分布不均，当 l 0.8d 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；t0装配环境温度，,