圆柱面过盈联接计算
过盈配合压入力计算
轴与轴套过盈配合压入力计算公式:P=2i p lf r 2π 应为“—”22112122221222223122232)()(12E E r r E r r r r E r r r p i μμδ-+-++-+=δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1⨯510Mpa, u1=u2=0.3, l=150mm ,f=0.15带入公式得:Pi= 12.3954MpaP=1.7524510⨯N =17874.48kgf (17.524t)δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1⨯510Mpa, u1=u2=0.3, l=190mm ,f=0.15带入公式得:Pi= 12.3954MpaP= 2.2196510⨯N =22639.92kgf (22.196t)B87C 机头衬套压入力:δ=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 架体横臂压入力:δ=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。
圆柱面联接过盈量计算
参数输入130mm包容件206000MPa包容件1.6um200mm 被包容件206000MPa被包容件 1.6um0mm包容件0.3包容件0.65250mm 被包容件0.3被包容件06684.5Nm包容件390MPa包容件0.3239220.07被包容件390MPa被包容件0.50.1mm1120°C参数输出14.3888MPa 0.158891mm 示图区大于最小过盈量,小于塑变过盈量包容件0.02509mm 0.063mm 0mm被包容件0.00636mm 0.2mm 0.03145mm 0.15mm0.04169mm 35.12213MPa 包容件126.33MPa 91.51154MPa 被包容件195MPa 251022N被联接件126.33MPa包容件282.511MPa902892N 被包容件183.0231MPaH7u6包容件0.22029mm 0.075075mm229°C被包容件0.05581mmmm229.7902°C0.2761mmu6圆 柱 面 过 盈 联 接 计 算(GB5371-2005)最小压强[pfmin]传递扭矩T 摩擦因数μ 表5-4-3粗糙度Ra传递载荷所需最小结合压强pfmin 考虑压平量的最小有效过盈量δmin 最大应力最小传递力Ftmin泊 松 比ν 表5-4-6系数直径比屈服强度σs热膨胀系数α初选基本过盈量δb=(δmin+δemax)/2H7查表选择过盈配合红色框格需要输入相应数值,其余框格中数值自动计算不得修改接合直径Df 包容件外径Da 被包容件内径Di 接合长度L 弹性模量E 表5-4-6环境温度包容件的外径扩大量Δda 最大压强[pfmax]被包容件的内径缩小量Δdi热装加热温度Tn结 论被联接件不产生塑性变形所容许的最大有效过盈量δemax热装最小间隙Δ不产生塑性变形所允许的最大结合压强pfmax两者取小传载所需最小直径变化量Emin不产生塑性变形所允许的最大直径变化量Emax传载所需最小有效过盈量δemin 被联接件不产生塑性变形的传递力Ft。
过盈压入力计算公式
μm
0.015
mm
15
μm
0
mm
8
mm
15.8
mm
212000 1500 0.289 0.35 0.00
0.711
0.256369172
N/mm2 N/mm2
2.04
0.00000335 0.00135967
0.00136302
最大压力【压强 】
pmax
p max
max d (C1 C2) 103
备注
63 kg 20 kg
材料
碳钢、低合金钢、合金结构钢 灰口铸铁(HT150/HT200) 灰口铸铁(HT250/HT300) 45 20CrMnTi 40Cr A356,ADC12/LY12
硅钢片
不锈钢1Cr18Ni9 紫铜(T2) 黄铜H62 橡胶/丁腈橡胶
尼龙6/66/1010
ABS树脂
弹性模量 E(MPa) 200000-235000 70000-80000 105000-130000 210000 212000 211000 69000
计算结果
630 197
单位
N N
L μ
δmax
δmin
d1 d d2
E1
E2
v1
v2
(d1/ d)2
1 (d1 / d )2
C1
C1 1 (d1 / d )2 v1
(d / d 2)2
1 (d / d 2)2
C2
C2 1 (d / d 2)2 v2
C1/E1 C2/E2
C1 C2 E1 E2
28.5
235-1280 抗拉150/200 抗拉250/300 355 835 785 216,154 350(常温) 310(200 250 70 290
过盈配合压入力计算
δ=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架体横臂压入力:
δ=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
图: 圆柱面过盈联接
显然,上面求出的Δmin只有在采用胀缩法装配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。所以用胀缩法装配时,最小有效过盈量δmin=Δmin但当采用压入法装配时;配合表面的微观峰尖将被擦去或压平一部分(下图),此时接式(7-11)求出的Δmin值即为理论值应再增加被擦去部分2μ,故计算公式为
胀 缩 法
联接零件材料
无润滑时f
有润滑时f
联接零件材料
结合方式,润滑
f
钢—铸钢
0.11
0.08
钢—钢
油压扩孔,压力油为矿物油
0.125
钢—结构钢
0.10
0.07
油压扩孔,压力油为甘油,结合面排油干净
0.18
钢—优质结构钢
0.11
0.08
在电炉中加热包容件至300℃ Nhomakorabea0.14
钢—青铜
0.150.20
0.030.06
C1——被包容件的刚性系数
C2——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,mm;
μ1、μ2——分别为被包容件与包容件材料的泊松比。对于钢,μ=0.3;对于铸铁,μ=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,为了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l>0.8d时,即应考虑两端应力集中的影响,并从结构上采取降低应力集中的措施。
过盈连接的设计计算
过盈连接的设计计算提高扩展内容第15章连接设计1.过盈连接的设计计算教材15. 4节简单介绍过盈连接的原理、特点及应用。
鉴于此连接在机械工程中广泛应用,特作如下扩展,供读者参考。
1. 1过盈连接的特点及应用过盈连接是利用连接零件间的过盈配合来实现连接的。
这种连接也叫干涉配合连接((((((紧配合连接或。
(((((过盈连接的优点是结构简单、对中性好、承载能力大、在冲击载荷下能可黑地工作、对轴削弱少。
其主要缺点为配合面的尺寸精度高、装拆困难。
过盈连接主要用于轴与毂的连接、轮圈与轮芯的连接以及滚动轴承与轴或座孔的连接等。
本节仅介绍圆柱面的过盈连接。
1.2圆柱面过盈连接的设讣讣算(1)过盈连接的工作原理及装配方法1)过盈连接的丄作原理过盈连接是将外径为dd的被包容件压入内径为的包容件中(图1. la)。
由于配合BA直径间有的过盈量,在装配后的配合面上,便产生了一定的径向压力。
当连接,A, ,B承受轴向力F(图1. lb)或转矩T(图1. lc)时,配合面上便产生摩擦阻力或摩擦阻力矩以抵抗和传递外载荷。
d-a)圆柱面过盈连接b)受轴向力的过盈连接c)受转矩的过盈连接图1.1圆柱面过盈连接的工作原理2)过盈连接的装配方法过盈连接的装配方法有压入法和温差法。
((((((压入法是利用压力机将被包容件直接压入包容件中。
由于过盈量的存在,在压d-入过程中,配合表面微观不平度的峰尖不可避免地要受到擦伤或压平,因而降低了连接的紧固性。
在被包容件和包容件上分别制出如图1.2所示的导锥,并对配合表面适当加润滑剂,可以减轻上述擦伤。
温差法是加热包容件或(和)冷却被包容件,使之既便于装配,乂可减少或避免损伤配合表面,而在常温下即达到牢固的连接。
加热是利用电加热,冷却采用液态空气(沸00点为-副194C)或固态二氧化碳(乂名干冰,沸点为-79C)。
温差法可以得到较大的固持力,常用于配合直径较大的连接;冷却法则常用于配合直径较小时。
过盈量与装配力计算公式
过盈量与装配力计算公式The final revision was on November 23, 2020过盈联接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F f=πdlpf因需保证F f≥F,故[7-8]2)传递转矩T当联接传递转矩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M f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M f=πdlpf·d/2因需保证M f≥T.故得[7-9]① 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值压入法胀缩法联接零件材料无润滑时f有润滑时f联接零件材料结合方式,润滑 f钢—铸钢钢—钢油压扩孔,压力油为矿物油钢—结构钢油压扩孔,压力油为甘油,结合面排油干净钢—优质结构钢在电炉中加热包容件至300℃钢—青铜在电炉中加热包容件至300℃以后,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—铝镁合金无润滑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]2. 过盈联接的最小有效过盈量δmin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Δ=pd(C1/E1+C2/E2) ×103,则由上式可知,过盈联接传递载荷所需的最小过盈量应为[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——分别为被包容件与包容件材料的弹性模量,MPa;C1——被包容件的刚性系数C2——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,mm;μ1、μ2——分别为被包容件与包容件材料的泊松比。
过盈配合计算
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P,二,0_一 n"d rz'Ir'P
的最小结合压 承受轴向力
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中华人 民共 和 国 国家标 准
公 差 与配 合 过盈配合 的计算 和选 用
To l er an c es an d f it s
The calculation and selection of interference fits
78583 UDC 821. 08 88 . GB 5871- 85
s . 保证过盈联结传递给定的负荷 cd, o)>J.in 保证 联结件不产生塑性变形 cd_ )< d.。。
4.4.3 配 合的选择步骤:
初选基本过盈量么
一般情况,可取么 dm,}2+d . 、
当要求有较多的联结强度储备时,可取
J。,.x>J。> J.、。+d.
当要求有较多的联结件材料强度储备时,可取
e,a,·二Pr。“飞,‘C;
直径 变化t
C,值可查表4
6
传递负荷所盆的最小有效过盈
t
a.m }。二‘..j.+ e ,m j.
味
7
考虑压平盈的最小过盈f
a,...0 a .。。。+2( S.+ S ,)
对纵向过盈联结取:
S.= 0 .4况:。 S.二0.4R .,
或
S.=1 .6泥“ S,二卜6R .,
a, b值可 查图 4
2
被包容件不产生塑性变形所容 塑性材料 :
过盈量与装配力计算公式分析
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F f=πdlpf因需保证Ff≥F,故[7-8]2)传递转矩T当联接传递转矩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M f=πdlpf·d/2因需保证Mf≥T.故得[7-9]① 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值压入法胀缩法联接零件材料无润滑时f有润滑时f联接零件材料结合方式,润滑 f钢—铸钢0.11 0.08钢—钢油压扩孔,压力油为矿物油0.125钢—结构钢0.10 0.07 油压扩孔,压力油为甘油,结合面排油干净0.18钢—优质结构钢0.11 0.08在电炉中加热包容件至300℃0.14钢—青铜0.15~0.20 0.03~0.06 在电炉中加热包容件至300℃以后,结合面脱脂0.2钢—铸铁 0.12~0.15 0.05~0.10 钢—铸铁 油压扩孔,压力油为矿物油0.1铸铁—铸钢 0.15~0..25 0.15~0.10 钢—铝镁合金 无润滑 0.10~0.153) 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[7-10]2. 过盈联接的最小有效过盈量δmin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Δ=pd(C 1/E 1+C 2/E 2) ×103,则由上式可知,过盈联接传递载荷所需的最小过盈量应为[7-11]式中:p ——配合W 问的任向活力,由式(7~8)~(7~10)计算;MPa ; d ——配合的公称直径,mm ;E 1、E 2——分别为被包容件与包容件材料的弹性模量,MPa ; C 1——被包容件的刚性系数C 2——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,mm;μ1、μ2——分别为被包容件与包容件材料的泊松比。
过盈量与装配力计算公式
过盈量与装配力计算公式文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)过盈联接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=πdlpfFf因需保证F≥F,故f[7-8]2)传递转矩T当联接传递转矩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应大于或等于转矩T。
矩Mf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≥T.故得[7-9]① 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值压入法胀缩法联接零件材料无润滑时f有润滑时f联接零件材料结合方式,润滑 f钢—铸钢钢—钢油压扩孔,压力油为矿物油钢—结构钢油压扩孔,压力油为甘油,结合面排油干净钢—优质结构钢在电炉中加热包容件至300℃钢—青铜在电炉中加热包容件至300℃以后,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—铝镁合金无润滑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]2. 过盈联接的最小有效过盈量δmin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Δ=pd(C1/E1+C2/E2) ×103,则由上式可知,过盈联接传递载荷所需的最小过盈量应为[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——分别为被包容件与包容件材料的弹性模量,MPa;C1——被包容件的刚性系数C2——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,mm;μ1、μ2——分别为被包容件与包容件材料的泊松比。
过盈配合所需压装力的计算
压装力max 压装力min
F1 F max pmax( dL)
F2
F min p min( dL)
101985.3195
10198.53195 0 0
轴向摩擦 N力 kg N kg
1MPa=10kg/ cm2 =100N/100 mm2=1N/m m2
C1 C2 E1 E2
0.00006934
最大压力【压强 】
pmax
最小压力【压强
】 计算结果
pmin
p max
max d (C1 C2) 103 5.448101368
Mpa
E1 E2
p min
min d (C1 C2) 103
0
Mpa
E1 E2
N/mm2 N/mm2
结合面正压力
p max( dL) 566585.1084 N
备注
计算参数
简化系数
简化系数 计算参数
中间参数
(d1/ d)2
C1
C1
1 (d1 / d )2 1 (d1 / d )2
v1
8.249411765
(d / d 2)2
0.5184
C2
C2
1 (d / d 2)2 1 (d / d 2)2
v2
3.50
C1/E1 C2/E2
0.00003750 0.00003184
序 号
名称
圆柱体过盈结合面压装力计算公式及用法【2014.8.3】
代号
公式
计算结果
单位
备注
序 号
名称
压装力max
压装力min
代号
公式
F max p max( dL) F min p min( dL)
圆柱面过盈联接计算
参数输入70mm包容件202000MPa包容件1.6um80mm 被包容件69000MPa被包容件 1.6um0mm包容件0.3包容件0.87512mm 被包容件0.32被包容件0250Nm包容件355MPa包容件0.1237640.17被包容件150MPa被包容件0.50.02mm1120°C参数输出15.9219MPa 0.10701mm 示图区包容件0.04322mm 0.063mm 0mm被包容件0.01098mm 0.58mm 0.0542mm 0.54mm0.06444mm137.1059MPa 包容件43.9363MPa 170.3689MPa 被包容件75MPa61508.3N被联接件43.9363MPa 包容件1376.56MPa19710.7N 被包容件340.7379MPaH7u6包容件0.11927mm 0.103318mm180°C被包容件0.03031mm0mm 180°C0.14958mm结 论被联接件不产生塑性变形所容许的最大有效过盈量δemax包容件的外径扩大量Δda 被包容件的内径缩小量Δdi热装加热温度Tn传载所需最小直径变化量Emin不产生塑性变形所允许的最大结合压强pfmax两者取小不产生塑性变形所允许的最大直径变化量Emax查表选择过盈配合最大应力H7u6传载所需最小有效过盈量δemin 考虑压平量的最小有效过盈量δmin 最小压强[pfmin]最大压强[pfmax]最小传递力Ftmin被联接件不产生塑性变形的传递力Ft 摩擦因数μ 表5-4-3热装最小间隙Δ热膨胀系数α环境温度传递载荷所需最小结合压强pfmin 初选基本过盈量δb=(δmin+δemax)/2屈服强度σs系数圆 柱 面 过 盈 联 接 计 算(GB5371-2005)接合直径Df 包容件外径Da 被包容件内径Di 接合长度Lf 传递扭矩T 弹性模量E 表5-4-6泊 松 比ν 表5-4-6粗糙度Ra直径比。
圆柱面过盈联接计算结果
圆柱面过盈联接计算结果-----圆柱面过盈联接计算结果-----2021年12月16日(一)基本参数:1联结类型温差法5传达扭矩700.0002融合圆直径108.0006轴向力0.0003融合长度260.0007环境温度20.04摩擦因数0.1108温差法加装最轻间隙0.090(二)包容件:(三)被包容件1材料类型塑性材料1材料类型塑性材料2外径160.0002内径0.0003弹性模量70000.03弹性模量210000.04泊松比0.3404泊松比0.2965屈服点165.05屈服点355.06抗拉强度280.06抗拉强度600.07表面粗糙度ra3.20007表面粗糙度ra3.20008表面粗糙度rz12.80008表面粗糙度rz12.80009线膨胀系数(冷却)11.0008线膨胀系数(加热)-8.50010内径上偏差0.0540010外径上偏差0.1700011内径下偏差0.0000011外径下偏差0.14000(四)计算结果:1所需最轻融合压力1.3358712宽容件最小形变111.588102所需最轻有效率过盈量0.0067013被宽容件最小形变67.835393不变形最小融合压力50.1524814宽容件外径最轻不断扩大量0.065654不变形最小有效率过盈量0.2974815宽容件外径最小不断扩大量0.129775不变形的最小传达力486667.2000016被宽容件内径最轻增大量0.000006取值的最轻过盈量0.0860017被宽容件内径最小增大量0.000007取值的最小过盈量0.1700018过盈加装装入力0.0008最轻融合压力17.1583619压出力0.0009最小融合压力33.9176920宽容件冷却后温度238.910最轻传达扭矩8991.0260021被宽容件加热后温度-263.211最轻传达力166500.50000(五)校核结论:1选好协调能够传达所须要扭矩,联结强度足够多。
过盈量与装配力计算公式
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F f =πdlpf因需保证F f≥F,故[7-8]2)传递转矩T当联接传递转矩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M f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M f =πdlpf·d/2因需保证M f≥T.故得[7-9]①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]2. 过盈联接的最小有效过盈量δmin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Δ=pd(C1/E1+C2/E2) ×103,则由上式可知,过盈联接传递载荷所需的最小过盈量应为[7-11]式中:p——配合W问的任向活力,由式(7~8)~(7~10)计算;MPa;d——配合的公称直径,mm;E1、E2——分别为被包容件与包容件材料的弹性模量,MPa;C1——被包容件的刚性系数C2——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,mm;μ1、μ2——分别为被包容件与包容件材料的泊松比。
过盈配合压入力计算
轴与轴套过盈配合压入力计算公式:P=2i p lf r 2π 应为“—”22112122221222223122232)()(12E E r r E r r r r E r r r p i μμδ-+-++-+=δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1⨯510Mpa, u1=u2=0.3, l=150mm ,f=0.15带入公式得:Pi= 12.3954MpaP=1.7524510⨯N =17874.48kgf (17.524t)δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1⨯510Mpa, u1=u2=0.3, l=190mm ,f=0.15带入公式得:Pi= 12.3954MpaP= 2.2196510⨯N =22639.92kgf (22.196t)B87C 机头衬套压入力:δ=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 架体横臂压入力:δ=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。
过盈量与装配力计算公式
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F f=πdlpf因需保证Ff≥F,故[7-8]2)传递转矩T当联接传递转矩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M f=πdlpf·d/2因需保证Mf≥T.故得[7-9]① 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值压入法胀缩法联接零件材料无润滑时f有润滑时f联接零件材料结合方式,润滑 f钢—铸钢0.11 0.08钢—钢油压扩孔,压力油为矿物油0.125钢—结构钢0.10 0.07 油压扩孔,压力油为甘油,结合面排油干净0.18钢—优质结构钢0.11 0.08在电炉中加热包容件至300℃0.14钢—青铜0.15~0.20 0.03~0.06 在电炉中加热包容件至300℃以后,结合面脱脂0.2钢—铸铁 0.12~0.15 0.05~0.10 钢—铸铁 油压扩孔,压力油为矿物油0.1铸铁—铸钢 0.15~0..25 0.15~0.10 钢—铝镁合金 无润滑 0.10~0.153) 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[7-10]2. 过盈联接的最小有效过盈量δmin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Δ=pd(C 1/E 1+C 2/E 2) ×103,则由上式可知,过盈联接传递载荷所需的最小过盈量应为[7-11]式中:p ——配合W 问的任向活力,由式(7~8)~(7~10)计算;MPa ; d ——配合的公称直径,mm ;E 1、E 2——分别为被包容件与包容件材料的弹性模量,MPa ; C 1——被包容件的刚性系数C 2——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,mm;μ1、μ2——分别为被包容件与包容件材料的泊松比。
过盈配合压入力计算
轴与轴套过盈配合压入力计算公式:P=2i p lf r 2π 应为“—”22112122221222223122232)()(12E E r r E r r r r E r r r p i μμδ-+-++-+=δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1⨯510Mpa, u1=u2=0.3, l=150mm ,f=0.15带入公式得:Pi= 12.3954MpaP=1.7524510⨯N =17874.48kgf (17.524t)δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1⨯510Mpa, u1=u2=0.3, l=190mm ,f=0.15带入公式得:Pi= 12.3954MpaP= 2.2196510⨯N =22639.92kgf (22.196t)B87C 机头衬套压入力:δ=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 架体横臂压入力:δ=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。
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参数输入
500mm
包容件
235000
MPa
包容件
1.6
um
666mm 被包容件235000MPa
被包容件 1.6um
0mm
包容件
0.3
包容件
0.750751
350mm 被包容件0.3被包容件0354000Nm
包容件
390
MPa
包容件
0.239575
0.12被包容件
390MPa
被包容件
0.50.1
mm
11
20
°C
参数输出
21.4632MPa 0.565334mm 示图区
包容件0.17733mm 0.063mm 0
mm
被包容件
0.03197mm 0.58mm 0.2093mm 0.54
mm
0.21954
mm
47.86518MPa 包容件93.4342MPa 59.47768MPa 被包容件195
MPa
3157828
N
被联接件
93.4342MPa 包容件
248.2634MPa
6164171N 被包容件
118.9554MPa
H7
u6包容件0.77197mm 0.190012mm
143
°C
被包容件
0.13916
mm
mm
143.6364°C
0.91113
mm
包容件的外径扩大量Δda 被包容件的内径缩小量Δdi
热装加热温度Tn
结 论
被联接件不产生塑性变形所容许的
最大有效过盈量δemax
热装最小间隙Δ
不产生塑性变形所允许的最大结合压强pfmax
两者取小
传载所需最小直径
变化量Emin
不产生塑性变形所允许的最大直径变化量Emax
传载所需最小有效过盈量δemin 考虑压平量的最小有效过盈量δmin 被联接件不产生塑性变形的传递力Ft 接合直径Df 包容件外径Da 被包容件内径Di 接合长度Lf 弹性模量E 表5-4-6
环境温度
最大压强[pfmax]最大应力
最小传递力Ftmin
泊 松 比ν 表5-4-6
系数
直径比
屈服强度σs
热膨胀系数α
初选基本过盈量δb=(δmin+δemax)/2
H7
查表选择过盈配合
u6
圆 柱 面 过 盈 联 接 计 算(GB5371-2005)
最小压强[pfmin]传递扭矩T 摩擦因数μ 表5-4-3粗糙度Ra
传递载荷所需最小结合压强pfmin。