过盈配合压配力计算方法
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设配合面上的摩擦系数为f① ， 配合尺寸同前，则
因需保证Mf≥T．故得
[7-9]
Mf = π dlpf ·d/2
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。
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
过盈联接零件本身的强度，可 按材料力学中阐明的厚壁圆筒强度计 算方法进行校核。当压力p一定时，联 接零件中的应力大小及分布情况见图7 －26。首先按所选的标准过盈配合种 类查算出最大过盈量δmax（采用压入 法装配时应减掉被擦去的部分2u）．
再求出最大径向压力pmax，即
然后根据pmax来校核联接零件本身的强
度。 当包容件（被包容件）为脆性材料 时，可按图7－26所示的最大周向拉 （压）应力用第一强度理论进行核核 。由图可见，其主要破坏形式是包容 件内表层断裂。
图7-26： 过盈联接中的应力大小 及分布情况
设分别为被包容件材料的压缩 强度极限及包容件材料的拉伸强度极 限，则强度校核公式为：
对被包容件
对包容件
℃
在电炉中
加wk.baidu.com包容
0.15~0.20
0.03~0.0 6
件至300 ℃以后，
结合面脱
脂
油压扩
0.12~0.15
0.05~0.1 0
钢—铸铁
孔，压力 油为矿物
油
0.15~0..25
0.15~0.1 钢—铝镁
0
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
变轴向力的 图:
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
因需保证Ff≥F，故
[7-8]
Ff = π dlpf
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。
图：
压入法装配时配合表面擦去 部分示意图
式中：u——装配时留图所示可配合表
面上微观峰尖被擦去部分的高度之 和，取其为 0.4（RZ1＋RZ2），μm；
RZ1、RZ2——分别为被包容 件及包容件配合表面上微观不平度的 十点高度，μm，其值随表面粗糙度而 异，见表7—6
表： 加工方法、表面粗糙度及表面微 观不平度十点高度RZ
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；
mm；
d——配合的公称直径，
E1、E2——分别为被包容 件与包容件材料的弹性模量，MPa；
表: 摩擦系数f值
联接零件材料 钢—铸钢
压入法
胀缩法
无润滑时f
有润滑时 联接零件 结合方
f
材料 式，润滑
油压扩
0.11
0.08
孔，压力 油为矿物
油
钢—钢
钢—结构钢 钢—优质结构钢 钢—青铜 钢—铸铁 铸铁—铸钢
油压扩
孔，压力
0.1
0.07
油为甘 油，结合
面排油干
钢—钢
净 在电炉中
0.11
0.08
加热包容 件至300
当零件材料为塑性材料时．则 应按第三强度理论（s1-s3≤sS）检验 其承受最大应力的表层是否处于弹性 变形范围内，设ss1、ss2分别为被包容 件及包容件材料的屈服极限．则由图7 －26可知．不出现塑性变形的检验公 式为： 对被包容件内表层
对包容件内表层
4. 过盈联接最大压入力、压出力 当采用压入法装配并准备拆开
时，为了选择所得压力机的容量，应 将其最大压入力、压出力按下列公式 算出： 最大压入力 Fi=fπdlpmax
最大压出力 F0=(1.3~1.5)Fi=(1.3~1.5)fπdlpmax
5. 包容件加热及被包容件冷却温度
如采用胀缩法装配时，包容件的加热 温度t。或被包容件的冷却温度t； （单位均为℃）可按下式计算：
加工方法
精车或精镗，中等磨 铰，静磨，刮（每
光，刮（每平方厘米内 平方厘米内有3~5个
有1.5~3个点）
点）
表面粗糙度代号 Rz(μm)
10
6.3
3.2
1.6
注：表面粗糙度代号以Ra表示，自左 至右依次相当于旧国标（GB1031— 68）中的代号▽6—▽14。
设计过盈联接时，如用压入法装配， 应根据求得的最小有效过盈量δmin， 从国家标准中选出一个标准过盈配 合，这个标准过盈配合的最小过盈量 应略大于或等于δmin 。若使用胀缩法 装配时，由于配合表面微观峪关被擦 伤或压平的很少，可以忽略不计，亦 即可求出δmin 后直接选定标准过盈配 合。
还应指出的是：实践证明，不平度较 小的两表面相配合时贴合的情况较 好，从而可提高联接的紧固性。
3. 过盈联接的强度计算
前已指出，过盈联接的强度包 括两个方面，即联接的强度及联接零 件本身的强度。由于按照上述方法选 出的标准过盈配合已能产生所采的径 向压力，即已能保证联接的强度，所 以下面只讨论联接零件本身的强度问 题。
式中：δmax——所选得的标准配合在 装配前的最大过盈量，μm；
Δ0——装配时为了避免配 合面互相擦伤所需的最小间隙。通常 采用同样公称直径的
间隙配合 H7／g6的最小间隙，μm，或从手册中 查取；
α1、α2——分别为被包 容件及包容件材料的线膨胀系数，查 有关手册；
℃。
t0——装配环境的温度，
6. 包容件外径胀大量及被包 容件内径缩小量（一般只需计算其最 大绝对值）
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。
当有必要计算过盈联接装配后包容件 外径胀大量及被包容件内径缩小量 时，可按下列公式计算：
包容件外径最大胀大量
被包容件内径最大缩小量 式中各符号的意义同前。
胀缩法 f
0.125
0.18
0.14
0.2
0.1 0.10~0.1
5
钻石刀头镗
研磨，抛光，超精加工等
0.8
0.4
0.2
0.1
0.05
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: 过盈联接 受转矩的过盈联接
因需保证Mf≥T．故得
[7-9]
Mf = π dlpf ·d/2
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。
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
过盈联接零件本身的强度，可 按材料力学中阐明的厚壁圆筒强度计 算方法进行校核。当压力p一定时，联 接零件中的应力大小及分布情况见图7 －26。首先按所选的标准过盈配合种 类查算出最大过盈量δmax（采用压入 法装配时应减掉被擦去的部分2u）．
再求出最大径向压力pmax，即
然后根据pmax来校核联接零件本身的强
度。 当包容件（被包容件）为脆性材料 时，可按图7－26所示的最大周向拉 （压）应力用第一强度理论进行核核 。由图可见，其主要破坏形式是包容 件内表层断裂。
图7-26： 过盈联接中的应力大小 及分布情况
设分别为被包容件材料的压缩 强度极限及包容件材料的拉伸强度极 限，则强度校核公式为：
对被包容件
对包容件
℃
在电炉中
加wk.baidu.com包容
0.15~0.20
0.03~0.0 6
件至300 ℃以后，
结合面脱
脂
油压扩
0.12~0.15
0.05~0.1 0
钢—铸铁
孔，压力 油为矿物
油
0.15~0..25
0.15~0.1 钢—铝镁
0
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
变轴向力的 图:
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
因需保证Ff≥F，故
[7-8]
Ff = π dlpf
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。
图：
压入法装配时配合表面擦去 部分示意图
式中：u——装配时留图所示可配合表
面上微观峰尖被擦去部分的高度之 和，取其为 0.4（RZ1＋RZ2），μm；
RZ1、RZ2——分别为被包容 件及包容件配合表面上微观不平度的 十点高度，μm，其值随表面粗糙度而 异，见表7—6
表： 加工方法、表面粗糙度及表面微 观不平度十点高度RZ
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；
mm；
d——配合的公称直径，
E1、E2——分别为被包容 件与包容件材料的弹性模量，MPa；
表: 摩擦系数f值
联接零件材料 钢—铸钢
压入法
胀缩法
无润滑时f
有润滑时 联接零件 结合方
f
材料 式，润滑
油压扩
0.11
0.08
孔，压力 油为矿物
油
钢—钢
钢—结构钢 钢—优质结构钢 钢—青铜 钢—铸铁 铸铁—铸钢
油压扩
孔，压力
0.1
0.07
油为甘 油，结合
面排油干
钢—钢
净 在电炉中
0.11
0.08
加热包容 件至300
当零件材料为塑性材料时．则 应按第三强度理论（s1-s3≤sS）检验 其承受最大应力的表层是否处于弹性 变形范围内，设ss1、ss2分别为被包容 件及包容件材料的屈服极限．则由图7 －26可知．不出现塑性变形的检验公 式为： 对被包容件内表层
对包容件内表层
4. 过盈联接最大压入力、压出力 当采用压入法装配并准备拆开
时，为了选择所得压力机的容量，应 将其最大压入力、压出力按下列公式 算出： 最大压入力 Fi=fπdlpmax
最大压出力 F0=(1.3~1.5)Fi=(1.3~1.5)fπdlpmax
5. 包容件加热及被包容件冷却温度
如采用胀缩法装配时，包容件的加热 温度t。或被包容件的冷却温度t； （单位均为℃）可按下式计算：
加工方法
精车或精镗，中等磨 铰，静磨，刮（每
光，刮（每平方厘米内 平方厘米内有3~5个
有1.5~3个点）
点）
表面粗糙度代号 Rz(μm)
10
6.3
3.2
1.6
注：表面粗糙度代号以Ra表示，自左 至右依次相当于旧国标（GB1031— 68）中的代号▽6—▽14。
设计过盈联接时，如用压入法装配， 应根据求得的最小有效过盈量δmin， 从国家标准中选出一个标准过盈配 合，这个标准过盈配合的最小过盈量 应略大于或等于δmin 。若使用胀缩法 装配时，由于配合表面微观峪关被擦 伤或压平的很少，可以忽略不计，亦 即可求出δmin 后直接选定标准过盈配 合。
还应指出的是：实践证明，不平度较 小的两表面相配合时贴合的情况较 好，从而可提高联接的紧固性。
3. 过盈联接的强度计算
前已指出，过盈联接的强度包 括两个方面，即联接的强度及联接零 件本身的强度。由于按照上述方法选 出的标准过盈配合已能产生所采的径 向压力，即已能保证联接的强度，所 以下面只讨论联接零件本身的强度问 题。
式中：δmax——所选得的标准配合在 装配前的最大过盈量，μm；
Δ0——装配时为了避免配 合面互相擦伤所需的最小间隙。通常 采用同样公称直径的
间隙配合 H7／g6的最小间隙，μm，或从手册中 查取；
α1、α2——分别为被包 容件及包容件材料的线膨胀系数，查 有关手册；
℃。
t0——装配环境的温度，
6. 包容件外径胀大量及被包 容件内径缩小量（一般只需计算其最 大绝对值）
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。
当有必要计算过盈联接装配后包容件 外径胀大量及被包容件内径缩小量 时，可按下列公式计算：
包容件外径最大胀大量
被包容件内径最大缩小量 式中各符号的意义同前。
胀缩法 f
0.125
0.18
0.14
0.2
0.1 0.10~0.1
5
钻石刀头镗
研磨，抛光，超精加工等
0.8
0.4
0.2
0.1
0.05
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: 过盈联接 受转矩的过盈联接