過盈連接PPT課件

1、（一）過盈聯(lián)接的類型及應(yīng)用過盈聯(lián)接的類型及應(yīng)用v 無輔助件的過盈聯(lián)接 其配合表面有圓柱面和圓錐面，主要用于軸與其配合表面有圓柱面和圓錐面，主要用于軸與轂的聯(lián)接、輪圈與輪芯的聯(lián)接以及滾動軸承與軸轂的聯(lián)接、輪圈與輪芯的聯(lián)接以及滾動軸承與軸或座孔的聯(lián)接等；或座孔的聯(lián)接等；v 有輔助件的過盈聯(lián)接 主要借助于輔助件扣緊板（或扣緊環(huán)）將重型主要借助于輔助件扣緊板（或扣緊環(huán)）將重型剖分式零件沿接縫面聯(lián)接為一體。目前多為螺栓剖分式零件沿接縫面聯(lián)接為一體。目前多為螺栓聯(lián)接所取代。聯(lián)接所取代。第1頁/共16頁（二）過盈聯(lián)接的工作裝配方法過盈聯(lián)接的工作裝配方法 工作原理：過盈聯(lián)接是將兩個聯(lián)接過盈聯(lián)接是將兩個聯(lián)接件套

2、裝起來，其中一個聯(lián)接件叫包件套裝起來，其中一個聯(lián)接件叫包容件，另一個叫被包容件。二者裝容件，另一個叫被包容件。二者裝配后，由于結(jié)合處的彈性變形和裝配后，由于結(jié)合處的彈性變形和裝配過盈量，將在配合表面上產(chǎn)生很配過盈量，將在配合表面上產(chǎn)生很大的正壓力。當(dāng)聯(lián)接承受外載荷大的正壓力。當(dāng)聯(lián)接承受外載荷（軸向力或轉(zhuǎn)矩）時，配合表面靠（軸向力或轉(zhuǎn)矩）時，配合表面靠此正壓力所產(chǎn)生的摩擦力或摩擦力此正壓力所產(chǎn)生的摩擦力或摩擦力矩來傳遞外載荷。矩來傳遞外載荷。 裝配方法： 壓入法；壓入法； 脹縮法（溫差法）；脹縮法（溫差法）；第2頁/共16頁（三）過盈聯(lián)接的設(shè)計計算過盈聯(lián)接的設(shè)計計算 假定條件假定條件：聯(lián)接零件中

3、的應(yīng)力處于平面應(yīng)力狀態(tài)，聯(lián)接零件中的應(yīng)力處于平面應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)變均在彈性范圍內(nèi)；材料的彈性模量為常量；聯(lián)應(yīng)變均在彈性范圍內(nèi)；材料的彈性模量為常量；聯(lián)接部分為兩個等長的厚壁筒，配合面上的壓力均勻接部分為兩個等長的厚壁筒，配合面上的壓力均勻分布。分布。 計算內(nèi)容：計算內(nèi)容：在已知載荷的條件下，計算配合面間所需產(chǎn)生的壓在已知載荷的條件下，計算配合面間所需產(chǎn)生的壓力及其所需的最小過盈量；力及其所需的最小過盈量；連接強度連接強度選定標(biāo)準(zhǔn)過盈配合時，校核聯(lián)接的諸零件在最大過選定標(biāo)準(zhǔn)過盈配合時，校核聯(lián)接的諸零件在最大過盈量時的強度；盈量時的強度；連接零件的強度連接零件的強度脹縮法時：需計算加熱及冷卻的溫度；脹

4、縮法時：需計算加熱及冷卻的溫度；壓入法時：計算裝拆時所需的壓入力和壓出力。壓入法時：計算裝拆時所需的壓入力和壓出力。第3頁/共16頁1.配合面間所需的徑向壓力配合面間所需的徑向壓力傳遞軸向力，保證聯(lián)接不產(chǎn)生軸向滑移設(shè)：過盈配合的公稱直徑為設(shè)：過盈配合的公稱直徑為d； 配合面間的摩擦系數(shù)為配合面間的摩擦系數(shù)為f； 配合長度為配合長度為l；則摩擦阻力為：則摩擦阻力為：dlpfFfFFfdlfFp第4頁/共16頁（2 2）傳遞轉(zhuǎn)矩）傳遞轉(zhuǎn)矩T，保證不產(chǎn)生周向滑動，保證不產(chǎn)生周向滑動 當(dāng)徑向壓力為當(dāng)徑向壓力為 p 時，在轉(zhuǎn)矩時，在轉(zhuǎn)矩 T 的作用下，配合面的作用下，配合面間所能產(chǎn)生的摩擦阻力矩間所能產(chǎn)

5、生的摩擦阻力矩 Mf 應(yīng)大于或等于轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于或等于轉(zhuǎn)矩 T。 TddlpfMf2 lfdTp22 第5頁/共16頁(3)(3)承受軸向力承受軸向力F和轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩T的聯(lián)合作用的聯(lián)合作用 需保證需保證 故所需徑向壓力為故所需徑向壓力為222)(dTFdlpfdlfdTFp22)2(第6頁/共16頁2.過盈聯(lián)接的最小有效過盈量過盈聯(lián)接的最小有效過盈量 min 由厚壁圓筒的設(shè)計式，可導(dǎo)出聯(lián)接零件配合面間的由厚壁圓筒的設(shè)計式，可導(dǎo)出聯(lián)接零件配合面間的壓力壓力p與（理論）過盈量與（理論）過盈量 min之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：式中： p配合面間的徑向壓力配合面間的徑向壓力， d配合的公稱直徑；配合的公稱直徑

6、； E1、E2分別為被包容件和包容件材料的彈性模量；分別為被包容件和包容件材料的彈性模量； C1 、 C2分別為被包容件的剛性系數(shù)和包容件的剛性系分別為被包容件的剛性系數(shù)和包容件的剛性系數(shù)；數(shù)； d1 、 d2分別為被包容件的內(nèi)徑和包容件外徑；分別為被包容件的內(nèi)徑和包容件外徑； 1 、 2 分別為被包容件與包容件材料的泊松比分別為被包容件與包容件材料的泊松比m 10)(32211minECECpd12122121ddddC22222222ddddC第7頁/共16頁最小有效過盈量最小有效過盈量 min 當(dāng)采用壓入法裝配時，總有一部分表面的波峰被擦當(dāng)采用壓入法裝配時，總有一部分表面的波峰被擦平，使

7、裝配后的實際過盈量小于裝配前的測量過盈量，平，使裝配后的實際過盈量小于裝配前的測量過盈量，為此，必須適當(dāng)增大理論過盈量，以保證聯(lián)接具有足為此，必須適當(dāng)增大理論過盈量，以保證聯(lián)接具有足夠的緊固性。即有夠的緊固性。即有 u配合表面上微觀峰尖配合表面上微觀峰尖 被擦去部分之和；被擦去部分之和； Rz1 、Rz1配合表面上微配合表面上微 觀不平度的十點高度觀不平度的十點高度)(8 . 02221minminzzRRuu第8頁/共16頁幾點說明幾點說明 壓入法裝配時，用式（壓入法裝配時，用式（7-12）求得）求得 min，而后從國而后從國家標(biāo)準(zhǔn)中選一標(biāo)準(zhǔn)過盈配合，并使之略大于或等于家標(biāo)準(zhǔn)中選一標(biāo)準(zhǔn)過盈配

8、合，并使之略大于或等于 min； 脹縮法裝配時，配合表面擦傷甚微，可按式（脹縮法裝配時，配合表面擦傷甚微，可按式（7-11）計算，即計算，即 min = min； 由式（由式（7-8）（7-10）可見，當(dāng)傳遞的載荷一定）可見，當(dāng)傳遞的載荷一定時，配合長度時，配合長度 l 越短，所需的徑向力越短，所需的徑向力 p 就越大。再就越大。再由式（由式（7-11）可知，當(dāng)）可知，當(dāng) p 增大時，所需的過盈量增大時，所需的過盈量也隨之增大。因此，為避免在載荷一定時需用較大也隨之增大。因此，為避免在載荷一定時需用較大的過盈量而增加裝配時的困難，配合長度不宜過短。的過盈量而增加裝配時的困難，配合長度不宜過短。

9、一般一般 l0.9d，但由于配合面上的應(yīng)力分布不均，但由于配合面上的應(yīng)力分布不均，當(dāng)當(dāng) l 0.8d 時，應(yīng)考慮兩端應(yīng)力集中的影響，采取時，應(yīng)考慮兩端應(yīng)力集中的影響，采取相應(yīng)的措施。相應(yīng)的措施。第9頁/共16頁3.過盈聯(lián)接的強度計算過盈聯(lián)接的強度計算 聯(lián)接的強度聯(lián)接的強度（計算并選出標(biāo)（計算并選出標(biāo)準(zhǔn)過盈量以產(chǎn)生必須的徑向準(zhǔn)過盈量以產(chǎn)生必須的徑向力）；力）； 聯(lián)接件本身的強度聯(lián)接件本身的強度 過盈聯(lián)接裝配后，包容件過盈聯(lián)接裝配后，包容件脹大，被包容件縮小。因此，脹大，被包容件縮小。因此，在包容件上將產(chǎn)生周向拉應(yīng)在包容件上將產(chǎn)生周向拉應(yīng)力，在被包容件上則產(chǎn)生周力，在被包容件上則產(chǎn)生周向壓應(yīng)力和徑

10、向壓應(yīng)力。應(yīng)向壓應(yīng)力和徑向壓應(yīng)力。應(yīng)力大小及分布如右圖所示。力大小及分布如右圖所示。第10頁/共16頁 聯(lián)接零件為塑性材料時的強度校核式聯(lián)接零件為塑性材料時的強度校核式要求過盈聯(lián)接在裝配后不產(chǎn)生塑性變形，由第三強度要求過盈聯(lián)接在裝配后不產(chǎn)生塑性變形，由第三強度理論理論式中，式中， 1周向應(yīng)力；周向應(yīng)力； 3 徑向應(yīng)力；徑向應(yīng)力； s零件材料的屈服零件材料的屈服點點對于包容件，其危險應(yīng)力發(fā)生在內(nèi)表面，由圖對于包容件，其危險應(yīng)力發(fā)生在內(nèi)表面，由圖7-26可可見見s312222221ddddp ( 3負(fù)號表示壓應(yīng)力）p2222222 spddddp故(*) 2 222222sddpd即第11頁/共1

11、6頁 對于被包容件，其危險應(yīng)力也在內(nèi)表面，該處對于被包容件，其危險應(yīng)力也在內(nèi)表面，該處 由式（由式（*）和（）和（*）可推得：）可推得：0 2321221，ddpd(*) 2 12122131ssddpd得由222222max2 sdddp包容件（內(nèi)表層）12212max2 sdddp被包容件（內(nèi)表層）第12頁/共16頁聯(lián)接零件為脆性材料時的強度校核式聯(lián)接零件為脆性材料時的強度校核式 失效形式是包容件和被包容件配合表面的斷裂。失效形式是包容件和被包容件配合表面的斷裂。 按第一強度理論（按第一強度理論（ 1 B）求得允許的最大徑向壓）求得允許的最大徑向壓力力 B1 、 B2分別為被包容件和包容件

12、材料的強度分別為被包容件和包容件材料的強度極限，極限， MPa32 2222222maxBddddp包容件322 12212maxBdddp包容件被第13頁/共16頁4.4.過盈聯(lián)接最大壓入力、壓出力過盈聯(lián)接最大壓入力、壓出力 最大壓入力最大壓入力 最大壓出力最大壓出力5.5.包容件外徑脹大量及被包容件內(nèi)徑縮小量包容件外徑脹大量及被包容件內(nèi)徑縮小量maxdlpfFiiFF)5 . 13 . 1 (0mm )(2222222maxmax2ddEddpdmm )(2212121maxmax1ddEddpd第14頁/共16頁6.6.包容件加熱及被包容件冷卻溫度包容件加熱及被包容件冷卻溫度 包容件加熱溫度包容件加熱溫度 被包容件冷卻溫度被包容件冷卻溫度式中式中 max所選標(biāo)準(zhǔn)配合在裝配前的最大過盈量，所選標(biāo)準(zhǔn)配