机械设计7过盈连接
过盈连接的设计计算书
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．．．．．．连接或紧配合．．．连接．．。
过盈连接的优点是结构简单、对中性好、承载能力大、在冲击载荷下能可靠地工作、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。
圆柱面过盈连接的设计计算（1）过盈连接的工作原理及装配方法1）过盈连接的工作原理过盈连接是将外径为d的被包容件压入内径为A d的包容件中（图）。
由于配合直径B间有B+∆的过盈量，在装配后的配合面上，便产生了一定的径向压力。
当连接承受A∆轴向力F（图）或转矩T（图）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。
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，又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（沸点为-副1940C）或固态二氧化碳（又名干冰，沸点为-790C）。
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。
过盈连接的应用实例见图及。
由于过盈连接拆装会使配合面受到严重损伤，当装配过盈量很大时，装好后再拆开就更加困难。
7-过盈连接
3)同时承受轴向载荷与扭矩
d2
沿轴向和周向都不产生滑移。
d
径向压力p应满足：
p
F
2
2T
2
d
dlf
2、最小有效过盈量δmin
由材料力学厚壁圆筒可知，
d 潘存云教授研制
1
最小过盈量：
min
pd
C1 E1
C2 E2
103
其中：E1、E2—被包容件和包容件材料的弹性模量；
孔公差带
δma x δmi n
基孔制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
基轴制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
3、过盈连接的强度计算
● 连接的强度 (选择标准 过盈量及径向力) ；
● 连接件本身的强度。
过盈连接装配后，包容件 胀大，被包容件缩小。
在包容件上将产生周向拉 应力和径向压应力；
在被包容件上则产生周向 压应力和径向压应力。
min min 0.8(Rz1 Rz2 )
Rz1 、Rz2 —分别为被包容件和包容件配合表面上微观 不平度的十点高度，单位为: 微米。
根据计算得到的最小有效过盈量δmin 选择一个标准过盈量配合代号。
轴公差带
应注意尽量选择优先配合代号。
最小过盈量：δmin = 轴min - 孔max 最大过盈量: δmax = 轴max - 孔min
圆锥面过盈连接在机床主轴的轴端上应用比较 普遍。装配时，借助转动端螺母并通过压板施力 使轮毂作微量轴向移动以实现过盈连接。 优点：定心性好，装拆方便，压紧程度容易调整， 配合表面不宜擦伤，传递载荷大，尤其是适用于大 型被连接件。 缺点：对配合面的精度要求高，加工成本大。
过盈连接的装配方法
过盈连接的装配方法
过盈连接是一种常见的机械连接方式，它在工程领域中被广泛应用。
在进行过
盈连接的装配时，需要注意一些关键的方法和步骤，以确保连接的质量和稳定性。
本文将介绍过盈连接的装配方法，希望能对相关领域的工程师和技术人员有所帮助。
首先，进行过盈连接的装配前，需要对连接的零件进行精确的测量和加工。
确
保连接的零件尺寸和公差符合设计要求，以避免因尺寸偏差而导致装配困难或连接质量不佳的问题。
其次，在进行过盈连接的装配时，需要选择合适的装配方法。
常见的装配方法
包括热装配、冷装配和压装配等。
在选择装配方法时，需要考虑连接零件的材料和尺寸，以及装配设备的性能和精度要求。
同时，还需要注意装配过程中的温度和压力控制，以确保连接的质量和稳定性。
另外，在进行过盈连接的装配时，需要使用适当的装配工具和设备。
例如，可
以使用专用的装配夹具、加热设备或冷却设备，以提高装配的效率和质量。
同时，还需要使用适当的润滑剂或涂层，以减小装配过程中的摩擦阻力，降低连接零件的磨损和损伤。
最后，在进行过盈连接的装配后，需要进行连接的质量检验和测试。
可以使用
合适的测量仪器和设备，对连接的尺寸、形位公差和连接强度等进行检测和评估。
确保连接的质量符合设计要求，以保证连接在使用过程中的稳定性和可靠性。
总之，过盈连接的装配方法是一个复杂而关键的工程技术问题。
在实际工程应
用中，需要结合具体的连接要求和条件，选择合适的装配方法和工具，确保连接的质量和稳定性。
希望本文介绍的内容能对相关领域的工程师和技术人员有所帮助，谢谢阅读！。
7-过盈连接
d 2 d12 C1—被包容件的刚性系数: C1 2 2 1 d d1
C2—包容件的刚性系数:
d 22 d 2 C2 2 2 2 d2 d
μ1 、μ2—分别为被包容件和包容件材料的泊松比； 当采用温差法装配时，最小有效过盈量:
min min
当采用压入法装配时，考虑配合表面的微观峰尖将 被擦去或压平一部分，这时最小有效过盈量：
当选用压入法进行装配时，计算最大压入力和压出力：
最大压入力： Fi =fπdlpmax 最大压出力： F0 =(1.3~1.5) Fi = (1.3~1.5) fπdlpmax
由 min C1 C2 3 p d 10 得： E E 2 1
pmax
max
A A-A d
A
曲轴过盈连接组件
二、过盈连接的工作原理及装配方法 工作原理：孔与轴配合中，轴的实际尺寸大于孔的 尺寸，两者装配后产生径向变形使配合面间产生很 大的压力，靠配合面产生的摩擦力来传递载荷。
过盈量：轴的尺寸减去孔的尺寸。
装配方法： 压入法 温差法 加热包容件 冷却被包容件
当配合面为圆柱面时，温差法能获得较高的摩擦 力或力矩，而压入法会擦伤配合表面。
轴公差带 δmax
孔公差带
δmin
基孔制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
基轴制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
3、过盈连接的强度计算
● 连接的强度 (选择标准 过盈量及径向力) ；
● 连接件本身的强度。 过盈连接装配后，包容件 胀大，被包容件缩小。 在包容件上将产生周向拉 应力和径向压应力； 在被包容件上则产生周向 压应力和径向压应力。 (1)连接零件为塑性材料时的强度计算
濮良贵《机械设计》章节题库(铆接、焊接、胶接和过盈连接)【圣才出品】
第7章铆接、焊接、胶接和过盈连接一、填空题1．设计胶接接头时，应尽可能使胶缝受______或______载荷。
【答案】剪切；拉伸【解析】胶接接头的受力状况有拉伸、剪切、剥离与扯离等。
胶缝的抗剪切及抗拉伸能力强，而抗扯离及抗剥离能力弱。
所以应尽可能使胶缝受剪切或拉伸载荷作用。
2．电弧焊缝大体上可分为______与______两类，前者用于连接______的被焊件，后者用于连接______的被焊件。
【答案】对接焊缝；角焊缝；同一平面内；不同平面内【解析】焊件经焊接后形成的结合部分叫做焊缝。
有同一平面拼接形成的对接焊缝和不同平面拼接形成的角焊缝。
3．在焊接现场，常见焊接工人在焊接结束后，用火焰烘烤焊缝并不断敲击焊接部位，这是为了______。
【答案】降低内应力，改善焊接接头的性能【解析】焊接过程的温度变化以及结构的塑性形变会在焊接的构件内产生焊接应力，常用敲击法降低焊接应力，改善焊缝质量。
4．过盈连接是利用轮毂与轴之间存在______量靠______传递载荷的一种连接。
【答案】过盈；摩擦【解析】过盈连接是一种利用零件间的配合过盈来达到连接目的的连接，过盈配合使得在配合面上产生径向压力，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。
5．过盈连接同轴性______，对轴的削弱______，耐冲击的性能______，对配合面加工精度要求______。
【答案】好；少；好；高【解析】过盈配合的特点是结构简单、对中性好、承载能力大、承受冲击性能好、对轴削弱少，但配合面加工精度要求高、装拆不便。
二、问答题1．胶接与铆接、焊接的比较有什么优缺点。
答：（1）与铆接、焊接相比，胶接的优点有：①可以胶接不同性质的材料；②可以胶接异型、复杂部件和大的薄板结构件，以避免焊接产生的热变形和铆接产生的机械变形；③胶接是面连接，不易产生应力集中，故耐疲劳、耐蠕变性能较好；④胶接容易实现密封、绝缘、防腐蚀，可根据要求使接头具有某些特种性能，如导电、透明、隔热等；⑤胶接工艺简单，操作方便，能节约能源，降低成本，减轻劳动强度；⑥胶接件外形平滑，比铆接、焊接和螺纹连接等可减轻重量（一般可减轻20%左右）。
过盈配合标注
过盈配合标注1. 什么是过盈配合标注？过盈配合标注是一种机械制造中常用的标注方法，用于描述零件之间的配合关系。
在机械设计和制造中，零件之间的配合关系非常重要，过盈配合标注可以帮助工程师和操作人员正确理解和处理零件之间的相互作用。
2. 过盈配合的定义过盈配合是指两个零件之间的干涉或压入配合。
在这种情况下，一个零件的尺寸会比另一个零件的尺寸稍微大一些，以便能够实现紧密地连接。
这种紧密连接可以提高机械部件的刚度、精度和传递力矩。
3. 过盈配合标注符号在图纸上，过盈配合通常使用特定的符号来表示。
以下是一些常见的过盈配合标注符号：•H7/g6：表示轴孔直径为H7（公差等级）, 轴直径为g6（公差等级）。
•H7/p6：表示轴孔直径为H7（公差等级）, 轴直径为p6（公差等级）。
•H7/u6：表示轴孔直径为H7（公差等级）, 轴直径为u6（公差等级）。
•H7/n6：表示轴孔直径为H7（公差等级）, 轴直径为n6（公差等级）。
4. 过盈配合标注的重要性正确的过盈配合标注可以确保机械零件的精度和性能。
过大或过小的配合会导致零件之间的松动或夹紧，影响机械部件的使用寿命和精度。
因此，在设计和制造过程中，正确标注过盈配合是至关重要的。
5. 过盈配合标注的步骤下面是一个简单的过盈配合标注步骤：1.确定零件之间的连接关系，即哪个零件充当轴，哪个零件充当孔。
2.根据设计要求选择适当的公差等级。
3.在图纸上使用适当的符号进行标注。
通常，轴孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。
4.在图纸上指明具体的公差范围，以便工程师和操作人员能够正确理解和处理。
6. 过盈配合标注的注意事项在进行过盈配合标注时，需要注意以下几点：•确保选择适当的公差等级，以满足设计要求。
•标注清晰明了，以便工程师和操作人员能够直观地理解。
•考虑到材料的热胀冷缩和装配时的变形，预留一定的间隙。
•在标注过程中遵循国际标准，以便与其他国家和地区进行交流和合作。
7. 总结过盈配合标注是机械制造中非常重要的一环。
濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(铆接、焊接、胶接和过盈连接)【圣才出品
第7章 铆接、焊接、胶接和过盈连接7.1 复习笔记一、铆接铆钉连接（简称铆接）是将铆钉穿过被连接件的预制孔经铆合后形成的不可拆卸连接。
1．铆缝的分类、特性和应用（1）分类按铆钉的排数可分为：单排、双排和多排；按铆缝的性能可分为：强固铆缝、强密铆缝和紧密铆缝；按接头情况可分为：有搭接逢、单盖板对接缝和双盖板对接缝。
（2）特性和应用铆接工艺设备简单、抗振、耐冲击、传力均匀、牢固可靠，但结构一般较为笨重，被铆件的强度削弱较大，铆接时噪音大，劳动条件差。
因此，目前除在桥梁、建筑、飞机制造等部门中采用外，应用已渐减少，并为焊接、胶接所代替。
2．铆缝的受力及破坏形式、强度计算（1）受力及破坏形式铆接主要靠铆钉的剪切和与孔壁间的挤压传递作用力，其失效形式主要有铆钉被剪断、板边被剪坏或被撕裂、钉孔接触面被压坏、板沿钉孔被拉断。
（2）强度计算对于单排搭接铆缝的强度，主要进行静强度分析，包括以下几个方面：①被铆件的拉伸强度条件[]1()F t zd δσ=-②被铆件上孔壁的挤压强度条件2p []F dz δσ=③铆钉的剪切强度条件23[]4d z F πτ=式中，为被铆接件厚度；b 为板宽；d 为铆钉直径；z 为铆钉数目；、、δ[]σp σ⎡⎤⎣⎦分别为被铆接件的许用拉应力、许用挤压应力和铆钉的许用切应力。
[]τ3．铆缝的强度系数被铆件遭到钉孔削弱后的强度与完整时的强度之比，称为铆缝的强度系数，用表示。
ϕ二、焊接焊接是利用局部加热(或加压)的方法使被连接件接头处的材料熔融连接成一体。
1．类型、特性和应用（1）焊接的类型如图7-1（a ）所示，其中，电弧焊中焊缝的基本类型如图7-1（b ）所示。
图7-1（2）特性和应用与铆接相比，焊接具有强度高、工艺简单、附加质量小、劳动条件较好等优点。
另外，以焊代铸可节约金属，降低成本。
因此应用日益广泛。
2．焊接件常用材料及焊条（1）焊接的金属结构件常用的材料：Q215、Q235、Q255等；（2）焊接的零件常用的材料：Q275、15～50号碳钢，以及50Mn、50Mn2、50SiMn2等合金钢。
7.过盈联接
被 包容件
pmax
d 2 d12 B1 2d 2 2 ~ 3
B1 、B2—分别为被包容件和包容件材料的强度极限。
4、过盈连接的最大压入力、压出力
当选用压入法进行装配时，计算最大压入力和压出力：
最大压入力： Fi =fπdlpmax 最大压出力： Fo (1.3~1.5) Fi = (1.3~1.5) fπdlpmax
第7章 铆接、焊接、胶接和过盈连接
§7－4 过盈连接
Fr
向心轴承
§7－4 过盈连接
一、过盈连接的特点及应用 作用： 利用被连接件间的过盈配合直接连接在一起， 又叫紧配合连接。 优点：构造简单、定心性好、承载能力高，能承受 冲击载荷，对轴削弱少。 缺点：装配困难，对配合尺寸的精度要求高。 应用：主要用于轮圈与轮芯、轴与毂孔、滚动轴承的 装配连接。
max 0 t0 被包容件冷却温度: t1 3 1d 10
其中： △0---为了避免配合表面互相擦伤所需要最小间隙；
α1 、α2 －分别为被包容件及包容件材料的膨胀系数； t0 –-环境温度。
第7章 过盈连接 机械设计作业集① 7-4、7-5 （7-17）
潘存云教授研制
d1
C1 C2 3 最小过盈量： min pd 10 E E 2 1 其中：E1、E2—被包容件和包容件材料的弹性模量；
d 2 d12 1 C1—被包容件的刚性系数: C1 2 2 d d1
C2—包容件的刚性系数:
2 d2 d2 C2 2 2 2 d2 d
圆锥面过盈连接在机床主轴的轴端上应用比较
普遍。装配时，借助转动端螺母并通过压板施力 使轮毂作微量轴向移动以实现过盈连接。 优点：定心性好，装拆方便，压紧程度容易调整，
零件配合的三种方式
零件配合的三种方式零件配合是机械设计中非常重要的一环，它直接影响着机械设备的性能和使用寿命。
在机械设计中，零件配合方式有多种，其中较为常见的有三种：过盈配合、间隙配合和紧配配合。
本文将分别介绍这三种配合方式的特点、适用范围以及优缺点，帮助读者更好地理解零件配合的概念和应用。
一、过盈配合过盈配合是指在装配时，零件之间的配合间隙为负值，即小孔套大轴、小轴套大孔。
在装配时，需要将小孔或小轴加大，大孔或大轴加小，以便使零件能够嵌合在一起。
过盈配合的优点是零件之间的接触面积大，能够承受较大的载荷和磨损，并且具有较高的精度和稳定性。
但是，由于零件配合间隙为负值，因此装配时需要施加一定的力，且拆卸时也比较困难，容易导致零件损坏或加工不良。
过盈配合适用于要求较高的精度和稳定性的机械设备，如精密仪器、航天设备、高速机床等。
在实际应用中，需要根据具体的要求和条件选择合适的过盈配合方式，如冷装配、热装配、压装配等。
二、间隙配合间隙配合是指在装配时，零件之间的配合间隙为正值，即大孔套小轴、大轴套小孔。
在装配时，需要将小孔或小轴加小，大孔或大轴加大，以便使零件能够嵌合在一起。
间隙配合的优点是装配和拆卸比较方便，且不需要施加过大的力，能够保证零件的完整性和精度。
但是，由于零件之间的接触面积较小，不能承受过大的载荷和磨损，容易产生松动和摆动。
间隙配合适用于一些要求较低的机械设备，如矿山机械、建筑机械、农业机械等。
在实际应用中，需要根据具体的要求和条件选择合适的间隙配合方式，如轻度间隙配合、中度间隙配合、重度间隙配合等。
三、紧配配合紧配配合是指在装配时，零件之间的配合间隙为零或接近零，即小孔套小轴、大孔套大轴。
在装配时，需要将小孔或小轴加大，大孔或大轴加小，以便使零件能够嵌合在一起。
紧配配合的优点是零件之间的接触面积最大，能够承受最大的载荷和磨损，并且具有最高的精度和稳定性。
但是，由于零件之间的配合间隙接近零，装配和拆卸比较困难，需要施加较大的力，容易导致零件损坏或加工不良。
过盈连接装配技术要求
过盈连接装配技术要求
过盈连接装配是一种利用零件间的过盈配合将被连接件直接连接在一起的技术，其要求如下：
- 适当的过盈量：装配的过盈量主要是通过连接的紧固程度来确定。
过盈量过小则无法满足传递扭矩的要求，过盈量过大则会增加装配的难度。
所选择的最小过盈量应等于或稍大于连接所需的最小过盈量。
- 表面配合精度高：配合表面应具有较高的位置精度和光滑的表面精度。
在组装过程中，要确保配合面的清洁。
装配时要保证传动轴和齿轮的同轴度。
- 适当的倒角：为了方便安装，孔端和轴的倒角应该在5-10度，长度为2-5mm。
过盈连接装配技术在实际应用中需要根据具体情况进行调整和优化，以确保装配的质量和效率。
过盈配合模拟及应用
过盈配合模拟及应用过盈配合是一种机械零件之间的连接方式，它的特点是在轴孔和套孔之间设置一定的装配间隙，通常是轴孔尺寸略小于套孔尺寸，当两个零件进行装配时，轴孔会被压缩挤压，从而紧密地连接在一起。
由于过盈配合具有较高的连接强度和精度，因此在机械制造和装配中得到了广泛应用。
过盈配合的设计和模拟是机械工程师进行机械结构设计和优化的重要工作之一。
它的重要性在于，通过模拟和分析不同的过盈配合设计，可以帮助机械工程师更好地了解轴孔和套孔之间的连接强度、装配质量等重要参数，从而确保机械零件的工作性能和耐久性。
过盈配合的模拟通常采用三维建模软件，如SolidWorks等，通过建立轴孔和套孔的三维模型，可以对其进行不同的装配仿真和分析。
在进行过盈配合模拟时，通常需要考虑几个重要的参数，如轴孔和套孔的尺寸、过盈量、装配间隙等。
这些参数直接关系到过盈配合的连接强度和精度，因此需要仔细地设计和控制。
在进行过盈配合模拟时，通常需要进行多个步骤，如建模、设定参数、进行装配，进行稳态仿真等。
然后通过模拟软件提供的分析工具，如接触分析、应力分析、应变分析等，对装配过程和装配后的连接状态进行全面的评估和分析。
通过这样的模拟分析，可以确定最优的过盈量、装配间隙等参数，以实现理想的连接效果。
在机械制造和装配过程中，过盈配合也有着广泛的应用。
例如，在汽车、机床等机械设备中，过盈配合常用于连接轴、轴承和套管等零部件。
由于过盈配合连接的精度和强度较高，因此可以实现较高的传动精度和可靠性，从而提高机械设备的工作效率和性能。
总之，过盈配合模拟和应用是机械工程师进行机械结构设计和优化的重要工作之一。
通过合理地设计和控制过盈配合的参数，可以实现理想的连接效果，从而提高机械设备的工作效率和性能。
探究机械零部件过盈配合装配工艺
—136—工装设计引言在过盈装配中，最主要的就是明确过盈量的大小和受力位置，并且要确保零部件装配按照拆装方向进行，正确使用零部件过盈配合的装配方法，提高整体的使用效果。
随着机械加工的不断发展，零部件装配工艺，能够为机械设备执行与加工提供重要的配合，保证机械设备正常运转，提高加工精度和加工效率，满足机械设备使用需求。
通过对机械零部件装配中过盈工艺进行深入的研究与总结，能够有效提高过盈配合的整体水平，满足机械工艺发展建设需求。
1过盈配合的基本特点1.1根据过盈量大小选择合适的装配措施过盈量与公差具有非常明显的影响，过盈量不同会导致公差大小和位置均不同，为此在零部件分解和装配时，需要根据过盈量的实际大小，采取不同的装备措施，在传动装置过盈装配时，如果齿轮箱的球状轴承与传动轴之间的连接运用过盈装配的方法，会导致供应量变小而对轴承造成明显的冲击，可以利用敲打的方式，将装配零部件转移到实际的位置上，在传动装置中，如果弹簧片固定连接必须要有足够的过盈量，确保符合摩擦力矩的规定，为了增强装配的质量符合标准，要根据热胀冷缩原理选择恰当的过盈配合方式，以压桩设备为辅助将零部件装配到合适的位置上。
可以根据零件的尺寸大小和实际过盈量进行选择，选择方法可参照以下方法：直径小于100mm ，过盈量在0.00～0.03mm 之间的，可选择锤击法或压入法。
直径在100～200mm ，过盈量小于0.05mm ，可选择压入法。
直径大于200mm ，过盈量大于0.08mm ，可采用热装法。
虽然直径很小，但过盈量较大，应考虑热装法。
对于直径较大，过盈量大于0.15mm ，压装困难，可直接进行热装。
1.2受力位置要恰当零部件的装配必须要确保受力位置符合标准，对装配质量有明显的要求。
在球状轴承连接中，如果采用简单的同窗对称方法对轴承进行敲击，就会导致敲击产生明显的倾斜度，最终影响装配效果。
为了有效预防这种情况，可以利用轴承冲字为缓冲，尽可能使零部件保持均衡，在对轴承分解和装配的同时，要把握受力位置达到受力均衡的效果，提高零部件的整体使用寿命，也能够使得机械设备运行安全可靠。
过盈配合件的装配方法
过盈配合件的装配方法一、前言过盈配合件是一种具有高精密度、高可靠性和高装配质量要求的紧固件，在机械设计和制造中具有广泛的应用。
在过盈配合件的装配过程中，需要采用恰当的方法和技术，以确保装配的精度和质量。
本文将介绍一些常用的过盈配合件的装配方法和技术。
二、过盈配合件的基本概念1. 过盈配合件：在两个基体的零件对接面上，一个零件的尺寸比另一个零件的尺寸大，形成一定的过盈配合间隙。
这种配合被称为过盈配合，配合的两个零件分别被称为过盈配合件。
2. 紧配：在没有间隙的情况下，两个零件的配合被称为紧配。
紧配的两个零件之间没有任何运动自由度，这种配合要求很高的精密度。
3. 松配：在两个零件的配合面上留下一定的间隙，这种配合被称为松配。
松配中，零件之间可以有适度的运动自由度，但是这种配合要求比较低的精度。
三、过盈配合件的装配方法1. 冻缩法冻缩法是过盈配合件常用的装配方法之一。
该方法利用了材料在低温下会收缩的特性，通过冷却过盈配合件中的一个零件，使其收缩，然后将另一个零件插入到收缩的零件中。
待到零件恢复室温后，由于热胀冷缩的原因，零件的尺寸恢复到正常值，从而形成高精密度、高质量的紧配件。
2. 挤压法挤压法是一种常见的过盈配合件的装配方法。
这种方法主要是利用了过盈配合件组成的零件材料的塑性变形特性，从而实现装配的目的。
具体地说，一般采用静压或动压的方式将一个零件压入到另一个零件的内部，通过不断地调整压力大小和方向，使得两个零件的间隙逐渐变小，最终形成紧配组成的过盈配合件。
3. 加热法加热法是一种常见的过盈配合件的装配方法。
该方法主要是利用了过盈配合件所采用的零件材料在高温下会膨胀的特性，通过将一个零件加热到高温状态，使其膨胀并留出一定的间隙，然后将另一个零件插入到膨胀的零件中，待到零件冷却后，零件的尺寸恢复正常，形成紧配件。
四、总结在机械设计和制造中，过盈配合件是一种常见的紧固件，具有高精密度、高可靠性和高装配质量要求。
机械设计精品课件 过盈配合
焊接3
焊 接
六、焊接在机器零件中的应用 焊接4 由于焊接具有强度高、工艺简单、因联接而增加的质量小等特点，焊接 技术的应用日益广泛。 在技术革新、单件生产、新产品试制等情况下，采用焊接制造箱体、机 架等，一般比较经济。 随着焊接技术的发展，许多零件已改变了它们的传统制造方法。一向是 铸造出的机座、机壳、大齿轮等零件，已有很大一部分改用了焊接。
详细说明
弹性环联接
胀紧联接 胀紧联接是在毂孔与轴之间装入胀紧联接 套（简称胀套），在轴向力作用下，同时胀紧 轴与毂而构成的一种静联接。 更多介绍 胀套的尺寸选择： 各型胀套已标准化，选用时可根据轴、毂 尺寸及传递载荷大小，从标准中选择合适的型 号和尺寸。 选择时应满足： T ≤ [T ] 传递转矩时
铆接1
铆 接
二、铆钉的主要类型 铆接 铆钉有空心的和实心的两大类，且大部分都以标准化。 铆接分冷铆和热铆。 2 钉杆直径 d≥12mm 的钢制铆钉，通常是将铆钉加热后进行铆接。 钉杆直径 d＜10mm 的钢制铆钉和塑性较好的有色金属、轻金属及其合金 制成的铆钉一般在常温下进行冷铆。 各类铆钉 三、铆缝的设计要点 设计铆缝时，先根据铆缝的破坏形式进行强度计算。 破坏形式 强度计算时，一般假设： 联接的横向力F通过铆钉组形心，一组铆钉中各个铆钉受力均等。 铆缝不受弯矩作用。 被铆件结合面摩擦力略去不计。 被铆件危险剖面上的拉(压)应力，铆钉的剪应力，工作挤压应力都是均 匀分布的。 强度计算主要是材料力学的基本公式。
胀紧联接
键联接4
2T 传递联合作用的转矩和轴向力时 FR = Fa2 + ≤ [Fa ] d 当一个胀套不满足要求时，可用两个以上的胀套串联使用，此时总的额 定载荷为： m为额定载荷系数。 [Tm ] = m[T ]
第7章 过盈连接
能产生的摩擦阻力矩 Mf 应大于或等于转矩 T。
Байду номын сангаас
d M f dlpf T 2
2T p 2 d lf
(3)承受轴向力F和转矩T的联合作用
需保证
dlpf F ( d ) 2
2 2
T
故所需径向压力为
2T 2 F ( ) d p dlf
2
2.过盈联接的最小有效过盈量min
d d 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
2 2 d2 2
C1
d 2 d12 d12
1
C2
2 d2 d 2
2
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
2 d2 d 2 2 d2
d
2
p s2
d
2
s2
(*)
对于被包容件，其危险应力也在内表面，该处
2 pd 2 1 2 ， 2 d d1 由 1 3 s1 得
3 0
2 pd 2 s1 (**) 2 2 d d1
2 d2 d 2 2 2d 2
被 包容件
pmax
d 2 d12 B1 2d 2 2 ~ 3
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
Fi fdlpmax
F0 (1.3 ~ 1.5) Fi
5.包容件外径胀大量及被包容件内径缩小 量 2 pmax d 2 d 2
过盈联结传递扭矩计算
对于车辆动力总成和航空发动机等高性能装置 ,过盈联结是首选的连接方式之一,确保关键部 件的高承载能力。
工业设备
从重型工业机械到精密仪器设备,过盈联结在 各类工业产品中扮演着重要的连接角色,确保 传动的可靠性和使用寿命。
医疗器械
精密医疗设备如手术机器人等,需要过盈联结 来满足高度的定位精度和耐疲劳性要求。
过盈联结传递扭矩计算的未来发展趋势
数字化仿真
未结性 能和负载分布。
优化设计算法
计算方法的不断优化将使过盈联结设计更加可 靠和高效,降低材料和加工成本。
智能传感监测
配备智能传感器的过盈联结有望实现实时监测 和故障预警,提高设备可靠性和安全性。
过盈联结传递扭矩计算在建筑工程中的应用
塔吊关键连接
在大型建筑工程中,塔吊的主轴与 转臂之间采用过盈联结传递巨大 的起重扭矩,精确计算可确保塔吊 安全稳定运行。
桥梁受力构件
对于大跨度桥梁,过盈联结广泛应 用于索缆连接、桥墩-梁连接等 关键受力构件,承担着巨大的拉应 力和弯矩。
风电设备零部件
在大型风力发电设备中,叶轮轮毂 、变速箱、塔架等关键零部件之 间采用过盈联结传递高扭矩,以确 保风机安全稳定运行。
过盈联结传递扭矩计算在医疗器械中的应用
在医疗器械领域,过盈联结广泛应用于各种精密仪 器和手术设备的关键零部件连接。这些部件需要承 受持续的扭矩载荷,如X射线探测器、内窥镜、手术 机器人等。精确计算过盈联结的扭矩传递能力可确 保这些医疗设备保持高度可靠性和安全性。
例如,外科手术机器人的关节驱动装置需要精准传 递大扭矩,采用过盈联结可靠地满足此需求,确保机 器人执行复杂手术动作时不会出现故障。
温度、湿度等环境条 件的变化会导致材料 属性发生变化,使得接 触压力和摩擦系数发 生偏差,从而影响扭矩 传递能力。
机械设计第7章铆焊胶接过盈连接PPT课件
机械设计
一、概述
§7－1 铆接
铆接是将铆钉穿过被连接件的预制孔中经铆合而成
的连接方式。其连接部分称为铆缝。
铆缝的结构分类：
搭接缝
Created按 型w接 式it头 分h Aspo单双Esve盖盖.aSl板板ulia对d对tei接o接snf缝缝oorn.lNy.ET
潘存云教授研制
3.5 Client 潘存云教授研制
第7章 铆接、焊接、胶接和过盈连接
§7－1 铆接 §7－2 焊接 §7－3 胶Ev接aluation only.
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§Co7p－yr4ight过20盈19-连20接19 Aspose Pty Ltd.
28.11.2020
▲工C艺o过py程ri比gh较t 2容0易19控-2制01，9 A质s量po稳se定Pty Ltd.
▲铆接结构抗振、耐冲击，连接牢固可靠
因此，在承受严重冲击和振动载荷的金属结构的 连接中，如桥梁、建筑、造船、重型机械及飞机制造 等工业部门中得到应用。机械设计
28.11.2020
三、铆缝的受力与破坏形式
Pro.
分 类
按 排Co铆 数py钉 分right 单多双201排排排9-2019 Aspose Pty Ltd.
按铆缝 性能分
强固铆缝 ——满足强度要求 强密铆缝 ——满足强度和紧密性要求 紧密铆缝机械设计——满足紧密性要求的。
28.11.2020
一、概述
§7－1 铆接
铆接是将铆钉穿过被连接件的预制孔中经铆合而成
F
潘存潘云存教云授教研授制研制
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剪断
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四、过盈联接的设计计算(Study by yourself)
已知载荷，计算所需的压力和过盈量； 选定过盈量，校核联接和零件的强度。 装拆压力计算。 装配温度计算。 胀大量和缩小量计算。
1、配合面间所需的径向压力p
（1）传递轴向力F
不产生轴向滑移的条件：F≤Ff ＝Apf＝dlpf
压入法装配 δmin=Δmin+2u
=Δmin+0.8（Rz1+Rz2）
2u——配合面被擦去部分的高度之 和，μm
Rz1 、 Rz2—— 配 合 表 面 微 观 不 平 度 的十点高度，μm
3、强度计算 一是联接的强度； 二是联接零件本身的强度计算
①、由最大δmax求得最大pmax
pmax
d (C1
d
2 d12 2d 2
s1
包容件内表层: 4、装拆压力
pmax
d
2 2
d
2
3d
4 2
d
4
s2
最大压入力发生在压入终了时
Fi＝ f π d l pmax 最大压出力发生在压出开始时
Fo＝（1.3~1.5）Fi ＝（1.3 ~1.5）f π d l pmax
5、温差法装配的装配温度
包容件加热温度t2
二、过盈配合联接的工作原理
轴径d1大于孔径d 特点：构造简单
定心性好 承载能力高 在振动下能可靠工作 装配困难。
三、 过盈联接的装配方法
1、压入法 利用压力机直接把被包容件 压入包容件，在压入过程中， 配合表面微用观于不被平联度接的件峰的尖配会 受到擦伤或合压尺平寸。和过盈量不 大的场合。
2、温差法 加热包容件（或冷却被包容件）。
max
C2 ) 103
E1 E2
压入法装配，为δmax－2u
② 对于脆性材料
主要失效形式是包容件内表层断裂
被包容件:
pmax
d 2 d12 2d 2
B1
2~3
包容件:
pmax
d
2 2
d
2 2
d2 d表层是否处于弹性变形
被包容件内表层:
pmax
所需的径向压力p：
p F
dlf
d ——配合面直径 f ——摩擦系数 l ——配合面长度
（2）传递扭矩T
周向不滑移条件：
T≤Mf ＝ d l pf ×0.5 d
＝0.5 d 2l pf
所需的径向压力p：
p
2T
d 2lf
（3）同时承受轴向力F和扭矩T
不产生轴向滑移和周向滑移，所需径向压力：
F 2 (2T d )2 p
d 2 max
2 pmaxd2d 2
E2
(d
2 2
d
2)
被包容件内径的缩小量：
d1min
2 pmaxd1d 2 E1(d 2 d12 )
t2
max 0 2d 10 3
t0
被包容取件同冷直却径温间度隙t配1 合
t1
max 0 1d 10 3
t0
H7／g6的最小间隙 δmax—标准配合的最大过盈量，μm
△0—防擦伤而留的最小装配间隙， μm
α1、α2—材料的线膨胀系数 t0—装配的环境温度，℃
6、胀大量和缩小量
包容件外径的胀大量：
dlf
2、最小过盈量
温差法装配的最小过盈量： m in d—配合面公称直径，mm
pd ( C1 E1
C2 E2
) 10 3
p—配合面比压，Mpa
E1、E2 —材料的拉压弹性模量，Mpa
C1、C2—被包容件和包容件的刚性系数
C1
d2 d2
d12 d12
1
C2
d
2 2
d
2 2
d2 d2
2
d1、d2—被包容件的内径和包容件的外径 μ1、μ2—被包容件和包容件的泊松比