一文解析公差配合中的過盈聯接

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一、過盈聯接的特點及應用

過盈聯接是利用零件間的配合過盈來達到聯接目的的。這種聯接也稱干涉配合聯接或緊配合聯接。

過盈聯接主要用於軸與轂的聯接、輪圈與輪芯的聯接以及滾動軸承與軸或座孔的聯接等。

過盈聯接結構簡單、對中性好、承載能力大、承受衝擊性能好、對軸削弱少,但配合面加工精度要求高、裝拆不便。

二、過盈聯接的工作原理

過盈聯接之所以能傳遞載荷,原因在於零件具有彈性和聯接具有裝配過盈。裝配後包容件和被包容件的徑向變形使配合面間產生很大的壓力,工作時載荷就靠著相伴而生的摩擦力來傳遞。

當配合面為圓柱面時,可採用壓入法或溫差法(加熱包容件或冷卻被包容件)裝配。當其它條件相同時,用溫差法能獲得較高的摩擦力或力矩,因為它不像壓入法那樣會擦傷配合表面。採用哪一種裝配法由工廠設備條件、過盈量大小、零件結構和尺寸等決定。

過盈聯接的應用實例:

一文解析公差配合中的過盈聯接

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曲軸過盈聯接組裝件 軸與軸承、齒輪的過盈聯接及拆開時用的注油螺口管道

三、過盈聯接的設計計算

過盈聯接主要用以承受軸向力、傳遞轉矩,或者同時承受以上兩種載荷。為了保證過盈聯接的工作能力,須作以下兩方面的分析計算:

①在已知載荷的條件下,計算配合面間所需產生的壓力和產生這個壓力所需的最小過盈量;

②在選定的標準過盈配合下,校核聯接諸零件在最大過盈量時的強度。

1、配合面所需的徑向壓力p

●傳遞軸向載荷F時

當聯接傳遞軸向載荷F時,應保證聯接在此載荷下不產生軸向滑移。即應保證:軸向摩擦阻力Ff≥外載荷F。這時有以下關係

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承受軸向力的過盈聯接

式中:p─徑向壓力;

d─配合面的公稱直徑;

l─配合面的長度;

f─配合面間的摩擦係數;

●傳遞轉矩T 時

當聯接傳遞轉矩T 時,應保證聯接在此轉矩下不產生周向滑移。即應保證:軸向摩擦阻力矩Mf≥轉矩T 。這時有以下關係

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承受轉矩的過盈聯接

●同時承受軸向載荷F和轉矩T 時

徑向壓力p為:

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2、過盈聯接的最小過盈量δmin

根據材料力學有關知識,在徑向壓力為p時的最小過盈量為:

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式中:Δmin─最小過盈量,單位為μm;

E1、E2─被包容件和包容件材料的彈性模量,單位為MPa;

C1─被包容件的剛性係數,

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C2─包容件的剛性係數,

一文解析公差配合中的過盈聯接

d1、d2─分別為被包容件的內徑和包容件的外徑,單位為mm;

μ1、μ2─分別為被包容件和包容件材料的泊松比。

當採用脹縮法裝配時,最小有效過盈量δmin=Δmin。

當採用壓入法裝配時,考慮配合表面的微觀峰尖將被擦去或壓平一部分,這時最小有效過盈量應為: δmin=Δmin+0.8(Rz1+Rz2)

Rz1、Rz2─分別為被包容件和包容件配合表面上微觀不平度的十點高度,單位為μm。

應該指出:實踐證明,不平度較小的兩表面相配合時貼合的情況較好,從而可提高聯接的緊固性。


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