过盈量计算公式及数据计算表格
过盈量与装配力计算公式
权威过盈量与装配力计算公式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=πdlpfFf≥F,故因需保证Ff[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。
亦应大于或等于即当径向压力为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转矩T。
设配合面上的摩擦系数为f①,配合尺寸同前,则M=πdlpf·d/2f≥T.故得因需保证Mf[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0.110.08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;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。
过盈量计算
计算公式
结果 46.30841841
单位 N/mm^2
说明
Pfmin=
2*M/π
*Dl^2*Ll*μ
2
被包容件直径比
Qi=Di/Dl
0
3
包容件直径比
Qa=Dl/Da
0.294871795
4
包容件传递负荷所需要的最 小直径变化量
eamin=Pfmin*D
l*Ca/Ea
0.010823717
mm
Ca=
5
Da Dl Di
Ll
Raa=Rai σ Ea σ
i max a max
400 N/mm^2 220000 N/mm^2 400 N/mm^2 220000 N/mm^2 0.3 0.3 0.11 200000 N.mm
Ei Vi
Va
μ M
序号 1
计算步骤和结果 计算内容 传递负荷所需的最小结合压 力
mm
14
联结件不产生塑性变形所容 许的最大有效过盈量
δ
sman=
eamax+eimax
0.068700761
mm
1.490459
0.7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.526487
0.5
被包容件传递负荷所需要的 最小直径变化量
热压合过盈量的简化计算
热压合过盈量的简化计算热压合过盈量的简化计算刘逸民设计热压合时,可以按选定的材料求得若干过盈量,较好地发挥材料的强度性能,且可一次计算求得最佳设计尺寸;避开常规过盈量的烦琐计算。
这样,热压合技术就容易普及和推广。
一、按材料求得过盈量的简化式推导热压合大部分是钢,且是实心轴(d1=0),配合面间压强pmax与过盈量δmax的传统式为:强度校核式为:(1)把包容件的外内径d2/d之比值m,过盈量δmax换算为过盈量比n=103δmax/d,取钢弹性模量E=21×104MPa,代入上式,得无量纲式为:若在(1a)式添加,可改为计算,结果是无单位的量,且是小数,其表达式为:过盈量(4) (5)提出把式(4)代入(1a)、(2a)、(3a)式得:(1b)(2b)τ式中σ τ2max=xσS≤τS=(0.6~0.7)σS,MPa(3b)――最大切应力,MPa 2max――最大剪应力,MPat2max当然,可用(4)式把过盈量比n改写成103=σSx/105。
显然,配合面间压强值pmax与过盈量δmax的关系(式1)改为压强值pmax与材料的屈服强度值σS的关系(式1b),其计算结果相等。
二、常数x的特性和范围常数x不可以任意选取,必有一定范围。
常数x是由选定的材料(钢)的屈服强度值σS、弹性模量E和过盈量比n三结合求得的。
但在设计时,首先确定常数x;但要选取多大才能达到保证强度安全、传递载荷可靠。
这个问题,决定热压合联接的成败。
当取常数x<0.5,根据弹性定律(虎克定律),求得配合面间的压强值,只能使内表面产生弹性阶段(范围内)的变形;若是卸去载荷,立即恢复原样。
当常数x=0.5时,作用在配合面间的压强值,能使内表面刚开始产生流动,即屈服阶段的变形;这一现象,根据最大剪应力理论(第三强度理论):只要最大剪应力值τ2max=σS/2时,内表面产生流动。
当取常数0.5<x≤0.7时,首先使内表面进入弹性极限变形后而进入塑性变形一小部分,由于轴对称缘故,此塑性区域成圆环状;但厚壁筒的大部分仍处在弹性变形范围内,所以仍能保持正常工作。
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f ① ,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 0.11 0.08 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 钢—钢 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—铝镁合无润滑 0.10~0.15金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。
过盈量计算表格-标准
被包容件直径变化系数
被包容件传递载荷所需最小直径变化量
传递负载所需的最小有效过盈量
包容件内径轮廓算数平均偏差
被包容件外径轮廓算数平均偏差
包容件的压平深度
被包容件的压平深度
考虑压平量的最小过盈量
包容件允许最大结合压强系数 包容件允许最大结合压强系数 被包容件允许最大结合压强系数 允许的最大结合压力(塑性材料包容件)查表获取 ຫໍສະໝຸດ 表获取80.9917355 ℃
GBT 5371-2004 极限与配合 过盈配合
的计算和选用.pdf
单位
mm mm
N.mm N N
N.mm2 N.mm2 N.mm2 N.mm2
mm mm
mm N/mm2
\ \ N/mm2 \ Mpa mm mm mm mm mm mm mm
N.mm2 N.mm2 N.mm2 N.mm2
备注
查表获取
对实心轴qi=0 查表获取 查表获取
Ca也可以查表 查表获取 查表获取
数值
220.00 140.00
0.07 3.14 270000.00 100 2456.581647 0.36 0.01 0.36 0.36 240.00 170.00 0.92 0.77 0.0137 69000.00 0.34 11.862 200000.00 0.30 3.664 0.0015 0.0152 0.0016 0.0016 0.0026 0.0026 0.0254 0.0830 0.0868 0.2014 14.9342 9.5472 168.2076 108.7810
Ci也可以查表 按表面粗糙度在下拉菜单中选取
也可查图获得
29.45 180.00
N/mm2 取Pfa max和Pfi max中较小值,在下拉菜单中选取 MPa
机壳定子过盈配合计算
最小过盈量 aa<ai 最大过盈量 aa<ai 依据:GB/T 5371-2004 极限与配合 过盈配合的计算和选用
单位 mm mm mm mm
数据 130 138 80 50 0.942029 0.615385 30000 0.17 铝-钢 0.33 铝 0.27 钢 290 425 68900 铝 钢
0.562354919 影响(线膨胀) /k /k 摄氏度 摄氏度 摄氏度 0.30576 0.154245 -0.1456 -0.07345 0.151515 -0.07215 0.155974014 0.490204919
2.24E-05 1.13E-05 125 -30 20
铝 钢
选择
0.076609014 0.410839919 合的计算和选用
包容件传递负荷 所需要的最小直 径变化量eamin Ca 被包容件传递负 荷所需要的最小 直径变化量eimin
eamin=pfmin*df*Ca/Ea Ca=[(1+qa*qa)/(1-qa*qa)]+ν
a
eimin=pfmin*df*Ci/Ei
Ci Ci=[(1+qi*qi)/(1-qi*qi)]-ν i 传递负荷所需的 最小有效过盈量 δ emin=eamin+eimin 过盈联结件不产生塑性变形所允许的最大有效过盈量 包容件不产生塑 性变形所允许的 最大结合压力 塑性材料:pfa max=a*σ sa a=(1-qa*qa)/(3+qa*qa*qa*qa)0.5 被包容件不产生 塑性变形所允许 的最大结合压力 (压强) 联结件不产生塑 性变形的最大结 合压力(压强) pfmax 联结件不产生塑 性变形的传递力 包容件传递最大 负荷的最大直径 变化量ea max
圆柱面过盈联结过盈量计算
1、轮毂和轴的过盈配合是忽略了键和键槽影响;
2、黄色表格烂内数据结果为公式计算结果,绿色表格栏内结果为手动输入结果。
1参数符号单位数值
2传递扭矩T N·mm62600000 3轴向力Fa N26000 4摩擦系数μ0.1 5配合有效长度l mm280 6配合面直径d mm250 7T与Fa算术平方根A501474.5 8所需最小压强Pmin Mpa22.80347 9被包容件内径d1mm0 10包容件(轮毂)外径d2mm400 11被包容件材料泊松比v10.3 12包容件材料泊松比v20.3 13引用系数C10.7 14引用系数C2 1.982051 15被包容件材料弹性模量E1Mpa210000 16包容件材料弹性模量E2Mpa210000 17最小过盈量δxminμm72.80961 18被包容件表面粗糙度Ra1μm 1.6 19包容件表面粗糙度Ra2μm 3.2 20两配合压平高度之和uμm7.68 21装配前最小过盈δminμm88.16961。
过盈量计算
过盈量计算过盈配合压装压力参数制定方法目的过盈连接是生产中常使用的一种连接方式,制定过盈连接计算规范是要保证正常生产和研发过程使用正确的压力来连接料件,是装配标准化工作的重要目标之一,最终满足生产和客户的需求,为此,制定本规范。
范围本规范适用于计算金属件,及金属件与非金属件连接的过盈计算内容过盈连接是利用零件之间的过盈配合来实现连接的。
这种连接也叫干涉配合或者紧配合连接过盈连接的特点优点: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。
缺点:配合面的尺寸精度高,装拆困难。
过硬连接的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者座孔的连接等过盈连接的工作原理及装配方法过盈连接的工作原理过盈连接是将外径为dB的被包容体压入内径dA的包容件中(图1.1a)。
由于配合直径间有△A +△B的过盈量,在装配后的配合面上,以便产生一定的径向压力。
当连接承受轴向力F(图1.1b)或转矩T (图1.1c)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,在压入的过程中,配合表面微观不平度的峰尖不可避免的受到擦伤或压平,因此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所示的倒锥,并对配合面适当加润滑剂,可以减轻上述擦伤。
温差法是加热包容件或者冷却被包容件,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连接。
加热利用电加热,冷却采用液态空气(沸点-1940℃)或者固态二氧化碳(干冰,沸点-790℃)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;冷却法常用于配合直径较小时。
由于过盈连接拆装会使配合面受到严重的损伤,当过盈量很大时,装好后再拆开就更加困难。
因此,为了保证多次拆装后仍具有良好的紧固性,可采用液压拆卸,即在配合面间注入高压油,以涨大包容件的内径,缩小被包容件的外径,从而使连接便于拆卸,并减少配合面的擦伤。
精密零件过盈配合计算公式
精密零件过盈配合计算公式在机械设计中,精密零件的过盈配合是非常重要的一环。
过盈配合是指在两个零件的配合过程中,一个零件的尺寸略大于另一个零件的尺寸,这样在装配时可以通过压入或插入的方式使两个零件紧密配合在一起。
精密零件的过盈配合需要精确计算,以确保零件的装配和使用性能。
精密零件的过盈配合计算公式包括以下几个方面:1. 过盈量的计算公式。
过盈量是指两个零件配合时,一个零件的尺寸大于另一个零件的尺寸的量。
过盈量的计算公式为:δ = (D d) / 2。
其中,δ为过盈量,D为外径,d为内径。
过盈量的计算是过盈配合计算的基础,通过计算过盈量可以确定零件的尺寸设计。
2. 壁厚的计算公式。
壁厚是指零件壁的厚度,壁厚的计算公式为:t = (D d) / 2。
其中,t为壁厚,D为外径,d为内径。
壁厚的计算是为了确保零件在装配时能够承受一定的载荷和压力,同时保证零件的强度和刚度。
3. 最大过盈量的计算公式。
最大过盈量是指在允许的公差范围内,两个零件配合时允许的最大过盈量。
最大过盈量的计算公式为:δmax = δ + IT。
其中,δmax为最大过盈量,δ为过盈量,IT为公差。
最大过盈量的计算是为了确保零件在装配时能够顺利配合,同时考虑到公差的影响。
4. 最小过盈量的计算公式。
最小过盈量是指在允许的公差范围内,两个零件配合时允许的最小过盈量。
最小过盈量的计算公式为:δmin = δ IT。
其中,δmin为最小过盈量,δ为过盈量,IT为公差。
最小过盈量的计算是为了确保零件在装配时能够紧密配合,同时考虑到公差的影响。
5. 过盈配合公差的计算公式。
过盈配合公差是指在配合过程中允许的公差范围,过盈配合公差的计算公式为:IT = (ITmax + ITmin) / 2。
其中,IT为过盈配合公差,ITmax为最大公差,ITmin为最小公差。
过盈配合公差的计算是为了确保零件在装配时能够顺利配合,同时考虑到公差的影响。
通过以上几个方面的计算公式,可以对精密零件的过盈配合进行精确计算,确保零件在装配和使用过程中能够达到设计要求。
机械设计-过盈的计算
295 100 0 50 机械手册Ⅱ表5-4-4(钢-钢) 0.14 200000 200000 0.3 0.3 295 275 11 2.5 159.16 T=9550k过载N/n Pfmin=2T/πdf2lfµ qa=df/da qi=di/df 机械手册Ⅱ表5-4-5 机械手册Ⅱ表5-4-5 1650.069113 15.00666604 0.338983051 0 1.579 0.7
ω IT7 IT6 [δmin] [δmax]
u的基本偏差
选择配合的要求 选择配合的要求
[δmin]=ω-IT7>δemin [δmax]=ω+IT6≤δemax
0.089 >0.0171 0.146 <0.157
三 选用配合:H7/u6
结论(验算) 结论(验算)
传递载荷所需的最小变化量 (包容件) 传递载荷所需的最小变化量 (被包容件) 传递载荷所需的最小有效过 盈量 考虑压平后的最小过盈量
eamin=Pfmin*df*Ca/Ea eimin=Pfmin*df*Ci/Ei δemin=eamin+eimin δmin=δemin 机械手册Ⅱ图5-4-8 机械手册Ⅱ图5-4-8 包容件:Pfamax=a*σsa 被包容件:Pfimax=c*σsi
mm mm mm mm MPa MPa
MPa MPa Kw r/min N·m MPa
T Pfmin qa qi Ca Ci
传递扭矩 传递载荷所需最小压强 包容件直径比 被包容件直径比 系数 系数
7 8 9 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
eamin eimin δemin δmin a c
MPa MPa MPa N mm mm mm
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与转矩T得联合作用2.确定最小有效过盈量,选定配合种类;3.计算过盈联接得强度;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、配合面间所需得径向压力p过盈联接得配合面间应具有得径向压力就是随着所传递得载荷不同而异得。
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得作用下,配合面上所能产生得轴向摩擦阻力Ff,应大于或等于外载荷F。
图: 变轴向力得过盈联接图: 受转矩得过盈联接设配合得公称直径为人配合面间得摩擦系数为人配合长度为l,则F f=πdlpf≥F,故因需保证Ff[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得作用下,配合面间所能产生得摩擦阻应大于或等于转矩T。
力矩Mf设配合面上得摩擦系数为f① ,配合尺寸同前,则M f=πdlpf·d/2因需保证M≥T.故得f[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。
配合面间摩擦系数得大小与配合面得状态、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与转矩T得联合作用此时所需得径向压力为[7-10]2、过盈联接得最小有效过盈量δmin根据材料力学有关厚壁圆筒得计算理论,在径向压力为 P时得过盈量为Δ=pd(C1/E1+C2/E2) ×103,则由上式可知,过盈联接传递载荷所需得最小过盈量应为[7-11]式中:p——配合W问得任向活力,由式(7~8)~(7~10)计算;MPa;d——配合得公称直径,mm;E1、E2——分别为被包容件与包容件材料得弹性模量,MPa;C1——被包容件得刚性系数C2——包容件得刚性系数d1、d2——分别为被包容件得内径与包容件得外径,mm;μ1、μ2——分别为被包容件与包容件材料得泊松比。
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。
过盈配合工件强度计算公式
过盈配合工件强度计算公式在机械加工中,过盈配合是一种常见的连接方式,它能够提高工件的连接强度和稳定性。
在实际工程中,为了确保过盈配合的连接质量,需要对工件的强度进行计算。
本文将介绍过盈配合工件强度计算公式,并对其应用进行详细讨论。
1. 过盈配合的概念。
过盈配合是指在两个零件的连接中,一个零件的尺寸略大于另一个零件的孔径或外径,这样在装配时需要施加一定的力才能将两个零件连接在一起。
过盈配合能够有效地提高连接的紧固性和承载能力,常用于轴承座、轴承套、销轴等连接件中。
2. 过盈配合的优点。
过盈配合具有以下几个优点:(1)提高连接强度,由于过盈配合可以增加连接面的摩擦力,因此能够提高连接的强度和稳定性。
(2)提高传递扭矩能力,过盈配合可以有效地提高连接的传递扭矩能力,适用于需要承受大扭矩的连接部件。
(3)减小连接松动,由于过盈配合可以增加连接面的接触压力,因此能够有效地减小连接的松动和变形。
3. 过盈配合工件强度计算公式。
过盈配合工件强度的计算公式可以通过以下步骤进行推导:(1)计算过盈量,过盈量是指连接零件的尺寸差,通常用公差等级表示。
过盈量的计算可以通过零件的尺寸和公差等级进行计算。
(2)计算接触应力,接触应力是指连接零件接触面上的应力,可以通过材料的弹性模量和过盈量进行计算。
(3)计算连接强度,连接强度是指连接零件在承受外部载荷时的强度,可以通过接触应力和连接面积进行计算。
过盈配合工件强度的计算公式可以表示为:\[ \sigma = \frac{F}{A} \]其中,\( \sigma \) 表示连接零件的接触应力,单位为MPa;\( F \) 表示连接零件承受的外部载荷,单位为N;\( A \) 表示连接零件的接触面积,单位为\( mm^2 \)。
4. 过盈配合工件强度计算实例。
为了更好地理解过盈配合工件强度计算公式的应用,我们举一个实际的计算实例。
假设有一个轴承套和一个轴承座需要进行过盈配合连接,轴承套的外径为50mm,公差等级为H7,轴承座的内径为50.02mm,公差等级为H8。
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211000 140000 0.277
0.27
0.723 1.75823125
0 0.44296296 3.4265E-06 1.2559E-05 0.46111535 0.67193859
0.5
95823.38291 8011.988537
0.12 785 390 980 540 15.45 11.96 27
材料抗拉强度
配合长度 配合直径 包容件外径 被包容件内径 配合面微观不平度十点高度 配合面轮廓算数平均偏差 量配合面压平高度之和 材料的线膨胀系数 装配环境温度 转配间隙 弹性模量
泊松比
Pmax2 Pmax2 Pmax1 PMAX1 T Fa μ σs1 σs2 σb1 σb2
l
d d2 d1 Rz Ra u α T Δ E1 E2 v1 v2
0 0 0
列8 列9 备注 值
列10 单位 大
8011.988537 16752.33967
521.7894975 358.0760971
481.210293
115.0720266
240.6051465
69.4229516 -55.652632
195 135
0.12 785 390 980 540 15.45 11.96 27
F
N
应力值 配合面压强
包容件最大应力 塑性材料 脆性材料
被包容件最大应
传递载荷所需最 小压强
传递扭矩 传递轴向力 同时传递扭轴时
零件不产生塑性 变形所允许的最 大压强
σmax σmax σmax
Pmin MPa Pmin MPa Pmin MPa
MPa
包容件 被包容件 基本参数
变换系数
塑性材料 脆性材料 塑性材料 脆性材料 扭矩 轴向力 配合面的摩擦因数 材料屈服强度
MPa MPa MPa MPa N.mm N mm Mpa Mpa Mpa Mpa mm mm mm mm
MPa MPa
C1 C2 d1/d d/d2 C1/E1 C2/E2 a b c
列6 值
#REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
列7 单位
#REF! #REF! #REF! #REF!
0 0 0 0 0 0 0 211000 140000 0.277 0.27
0.723 1.758231246
0 0.442962963 3.42654E-06 1.25588E-05
0.46111535 0.671938586
0.5
列1 序号
列2 参数代表
列3 名称 最小过盈量
列4 代表量 δmin
列5 单位 mm
考虑压平后的最小过盈量
δmin mm
零件不产生塑性变形的最大过盈量
包容件(塑性材料)
δmax mm
包容件(脆性材料)
被包容件(塑性材料)
被包容件(脆性材料)
包容件外径增大量
Δd2 mm
被包容件内径减小量
Δd1 mm
装拆力