过盈量与装配力计算公
式
文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
过盈联接
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
=πdlpf
F
f
因需保证F
≥F，故
f
[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应大于或等于转矩T。
矩M
f
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 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 0.150.20 0.030.06 在电炉中加热包容
件至300℃以后，结合面脱脂
0.2
钢—铸铁 0.120.15 0.050.10 钢—铸铁 油压扩孔，压力油
为矿物油
0.1
铸铁—铸钢 0.150..25 0.150.10 钢—铝镁合
金
无润滑 0.100.15
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(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（78）(710）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
d
1、d
2
——分别为被包容件的内径和包容件的外径，mm；
μ
1、μ
2
——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。
图: 圆柱面过盈联接
显然，上面求出的Δ
min
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δ
min =Δ
min
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Δ
min
值即为理论值应再增加被擦去部分2μ，故计算公式为
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（R
Z1＋R
Z2
），μm；
R
Z1、R
Z2
——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R
Z
加工方
法精车或精镗，中
等磨光，刮（每
平方厘米内有
1.53个点）
铰，静磨，刮
（每平方厘米内
有35个点）
钻石刀头
镗
研磨，抛光，超精
加工等
表面粗
糙度代
号
Rz(μm) 10 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05
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δ
min
，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
δ
min
。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δ
min
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。
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δ
（采用压入法装配时应减掉被擦
max
，即
去的部分2u）．再求出最大径向压力p
max
来校核联接零件本身的强度。
然后根据p
max
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
当零件材料为塑性材料时．则应按第三强度理论（1-3≤S ）检验其承受最大应力的表层是否处于弹性变形范围内，设s1、s2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 F i =fπdlp max
最大压出力 F 0=(1.31.5)Fi=(1.31.5)fπdlp max 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：
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；
α
1、α
2
——分别为被包容件及包容件材料的线膨胀系数，查有关手册；
t
——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）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。
过盈配合键的装配
过盈配合件是依靠相配件装配以后的过盈量达到紧固联接。装配后．由于材料的弹性变形，使配合面之间产生压力，因此在工作时配合面间具有相当的联擦力来传递扭短或轴向力。过盈配合装配一般属于不可拆卸的固定连接。过盈配合件的装配方法有：(1)人工锤击法，(2)压力机压入法；(3)冷装法，(4)热装法。
1)过盈配合件装配前的检查
过盈配合零件在装配前必须对配合部位进行复检．并做好记录。
(1)过盈量应符合图样或工艺文件的规定。
(2)与轴肩相靠的相关轮或环的端面，以及作为装配基准的轮绿端面，与孔的垂直度偏差应在图样规定的范围内。
(3)相关的圆根、倒角等不得影响装配。
(4)配合表面水准有棱刺、锈斑或擦伤。
(5)当包容件的孔为盲孔时，其装入的被包容件必须有排气孔或槽，否则不准进行装配。
(6)具有键联接的配合件．装配前必须对轴槽、孔槽的位置与研配的键进行复检，正确无误后方可进行装配。
2)过盈配合件的装配过盈配合件的装配见表16。
表16过盈配合件装配
装配方法
工艺要点
计算公式
人工敲击法：
适用于过渡配
合的小件装配
1 .大装的零件表面不准有砸痕
2 .打装时，被包容配件表面涂机油润滑
3 .打装时，必须用软金属或硬质非金属材料做防护衬垫
4 .打装过程中，必须使被容件与包容件同轴，不准有任何歪斜现象
5 .打装好的零件必须与相关限位轴肩等靠紧，间隙不得大于0.05mm
压装法：
适用于常温下
．对过盈量较小
的中、小件装配
1. 压装件引入端必须制做倒锥。若图样中未作规定，其
倒锥按锥度1：150制作．长度为配合总长度的l0%～15%
压入力F经验计算公式F=KiL×104
式中
i－测的实际过盈量mm
L－配合长度mm
K－考虑被装零件材质，尺寸等因素的系数
K系数1.5～3取值
2 .实心轴与不通孔件压装时，允许在配合轴颈表面上加
工深度大于0.5mm的排气平面
3 .压装零件的配合表面．在压装前须润滑油（白铅油掺
机油）
4.压装时，其受力中心线应与包容件，被包容件中心线保持同轴。对细长轴应严格控制受力中心线与零件的同轴性
5.压装轮与轴时．绝不允许轮缘单独受力
6.压装后，轴肩处必须靠紧．间隙小于0.05mm
7.采用重物压装时，应平稳无阻压入，出现异常时应进行分析，不准有压坏零件的现象发生
8.采用油压机装时．必须对压入力F进行校核，确保压机所产生的压力应该是压入力F 的1．5—2倍
9.采用油压机压装时，应做好压力变化的记录
1)压力变化应平稳，出现异常时进行分析，不准有压坏零件的现象发生
2)图样有最大压力的要求时，应达到规定效值，不许过大或过小
3)采用机压装时速度不宜太快。压入速度采用2—4mm／s，
不允许超过10mm／s
热装法:
适用过盈量较
大零件的装配
1．做好热装前的准备工作．以保证热装工序的顺利完成
1 加热温度T计算公式
T＝(σ＋δ)/ad＋T (℃) 式中d－配合公称直径(mm) a－加热零件材料线膨胀系数(1/℃) 常用材
料线膨胀系数见有关手册
σ－配合尺寸的最大过盈量mm
δ－所需热装间隙(mm) 当d<200mm时，
δ取(1"2)σ
当d≥200mm时，
δ取(0.001"0.0015)d2
2加热时间按零件厚10mm需加热10min估算。厚
度值按零件轴向和径向尺寸小者计算
3 保温时间按加热时间的1/4估算
2．包容件加热．胀量达到要求后，要迅速清理包容件和被
包件的配合表面，然后立即进行热装。要求操作动作迅速准
确，一次热装到位，中涂不许停顿。若发生异常，不允许强
迫装入，必须排除故障，重新加热再进行热装
3.零件热装后，采用拉、压、顶等可靠措施使热装件靠近被包容件轴向定位面。零件冷却后，其间隙不得大于配合长度的1／1000
4.钢件中装铜套时，包容件只能作一次热装，装后不允许作为二次热装的包容件再行加热
5.凡镶圈结构的齿轮与的热装时．在装齿圈时已加热过一次，当与轴热装时，
又需二次加热，一般应采用油浴加热。若条件有限，也可采用电炉加热，但必须严格控制温升速度，使之温度均匀．且工作外表面离炉丝距离大于300mm，否则不准采用
6.采用油浴加热，其油温控制在该油的闪点以下10"20℃，绝不允许使用到油的闪点或高于闪点。常用油闪点见表7-86
7.采用电感式加热器加热，必须适当选择设备规格，并严格遵
守设备操作规程
冷装法：
适用于包容件
无法加热或加
热会导致零件
精度、材料组
织变化、影响
其力学件的装
配
1．冷装时
l冷冻温度TI计算公式
T1=2σ/a1d (℃) 式中σ—最大过盈量(mm) d—被包容件的外径(mm) a1—被
包容件冷却时线膨胀系数常用材料冷却时线膨胀系数见有关手册冷冻时间t计
算公式t= a'δ' (6～8)(mm) 式中与材料有关的系数见有关手册被冷冻零件
的特征尺寸。即零件的最大断面半径或壁厚尺寸(mm) 1)按公式计算冷冻温度T 2)选用冷冻剂，冷冻剂的温度必须低于被包容件所需冷冻温度T1，被包容件直径大于φ50mm时优先选用液态氧或液态氮冷冻剂温度值见有关手册3)计算冷冻时间 2.凡冷装采用液态氧做冷冻剂时．严禁周围有易燃物和火种 3.操作者必须穿
戴好劳保用品，应穿长袖衣，长腿裤，戴好防护眼镜，皮手套．扎好帆布脚盖．才能进行操作 4.取冷冻剂的罐和冷却箱，要留有透气孔，用时不得堵死．以免压力增高引起爆炸。箱体内部要清洁冷却箱要放置平稳可靠 5.冷冻剂必须随用随取，倾注时要小心，防止外洒和飞溅。冷却箱中的液面要保持足够的高度，比须浸没零件的配合表面，但不宜太满，应低于箱盖顶面80cm。挥发的冷冻剂要及时补充 6.往冷却箱中放入或取出零件时要使用工具，用钳子夹或事先用铁丝捆扎好．不准直接用手取、放零件，以免烧伤 7.冷冻时间是从零件浸入冷冻剂中算起。零件浸入初期有强裂的“沸腾”现象．往后逐渐减弱，以致消失．刚停止时只说明零件表面与冷冻剂的温差很小，但并未完全冷透．必须按计算时间完全冷透 8.零件透温后．取出应立即装入包容件孔中。动作要讯速、准确。零件的夹持要注意同心．不得歪斜，纠正装入产生的歪斜，只允许使用铜棒或木锤进行敲击、若是铜件则应采用木锤 9.若—次要装的零件较多时，从冷却箱中取出一件，应随时效入一件，并及时补足冷冻剂．盖好箱
过盈联接 1．确定压力p； 1）传递轴向力F 2）传递转矩T 3）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F ≥F，故 f [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应大于或等于转矩T。 擦阻力矩M f 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 ≥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； 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
轴与轴套过盈配合压入力计算公式：?prlf P=2 应为“—”i2?1?p i2222??r2r?rr?r2231122??? 2222EE)(ErrE(r?r?)211321225?10?Mpa, u1=u2=0.3, l=150mm, =0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa 510?(17.524t) P=1.7524=17874.48kgf N5?10?Mpa, u1=u2=0.3, l=190mm=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1, f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa 510?(22.196t) N=22639.92kgf P= 2.2196 B87C机头衬套压入力： δ=0.078，r1=14.415,r2=25.38,r3=44.5,L=115,f=0.15 代入公式得：22.6T/26.7T——大值是按u1起作用算得 FT160A架体横臂压入力： δ=0.05，r1=0,r2=17,r3=25,L=37,f=0.15 代入公式得：4.9T/5.8T——大值是按u1起作用算得
过盈联接p1；．确定压力F）传递轴向力12）传递转矩T 3）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。 受 : 图图: 变轴向力的过盈联接 转矩的过盈联接，则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=πdlpf F f≥F，故因需保证F f [7-8] 时，则应保证在此转矩作用下不产生T 当联接传递转矩2）传递转矩T 配合面间所能产生的摩的作用下，在转矩T周向滑移。亦即当径向压力为P时，。应大于或等于转矩T擦阻力矩M f①设配合面上的摩擦系数为f，配合尺寸同前，则 =πdlpf·d/2M f M≥T．故得因需保证f
过盈配合零件装配 将具有过盈量的零件组装到设定位置上的工艺。过盈配合在机械零件连接中应用很广，如轴承、联轴器等与轴的联接常采用这种配合方式。装配后有定位精度要求或需要拆卸的，应选用过渡配合或小间隙，小过盈的配合 过盈配合零件装配方法，一般有压装、热装和冷装三种，通常依配合特性和现场条件参照表1进行选择。 d H7/K6 压装常温下将具有过盈量配合的两个零件压到装配位置。过盈量较小者，可用锤击法；过盈量稍大者，应用压力
机装配。装配前应将配合面清洗干净、清除毛刺，并涂以润滑剂。所需压力一般按下式计算：当配合件皆为钢质时 当被包容件为钢，包容件为铸铁时 式中P为压入力，kN；D为包容件外径，mm；d为被包容件外径，mm；i为平均实测过盈值，mm；L为包容件与被包容件的配合长度，mm。 热装将包容件用木炭、焦炭、蒸汽、氧乙炔焰、电感应或热油等方法均匀加热(温度应低于被加热件材料的回火温度)，使其直径微量胀大，并与被包容件产生一定间隙后进行装配。所需加热温度，一般按下式计算：
mm；α为被加热件材料的线膨胀系数，1／℃；d为被加热件的公称直径，mm；t o为环境温度，℃。 在冶金设备安装中，经常遇有大型装配件，应按其外形尺寸及重量选择最适当的加热方法，准备好加热设施以及起重运输工具、测温用具和检查用样板等。 冷装当包容件因尺寸、重量或材质等原因不易或不宜加热时，可采用液氨、液氮等冷却剂将被包容件冷却到一定温度．使其外径微量减小．并与包容件之间产生一定间隙后，再装配到设定位置上。常用的冷却剂及其所能达到的冷却温度见表2。 当被冷却件温度接近或低于材料脆性转变温度时，装配中不可用锤敲击。被冷却件所需冷却温度一般按下式计算：
轴与轴套过盈配合压入力计算公式： P=2i p lf r 2π 应为“—” 2 2 112122221 22 2223122 23 2 )()(1 2E E r r E r r r r E r r r p i μμδ - +-++-+= δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1?510Mpa, u1=u2=0.3, l=150mm , f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa P=1.75245 10?N =17874.48kgf (17.524t) δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1?510Mpa, u1=u2=0.3, l=190mm , f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa P= 2.21965 10?N =22639.92kgf (22.196t) B87C 机头衬套压入力： δ=0.078，r1=14.415,r2=25.38,r3=44.5,L=115,f=0.15 代入公式得：22.6T/26.7T ——大值是按u1起作用算得 FT160A 架体横臂压入力： δ=0.05，r1=0,r2=17,r3=25,L=37,f=0.15 代入公式得：4.9T/5.8T ——大值是按u1起作用算得
过盈联接 1．确定压力p； 1）传递轴向力F 2）传递转矩T 3）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。
力学计算公式 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
常用力学计算公式统计 一、材料力学： 1.轴力（轴向拉压杆的强度条件） σmax=N max/A≤[σ] 其中，N为轴力，A为截面面积 2.胡克定律（应力与应变的关系） σ=Eε或△L=NL/EA 其中σ为应力，E为材料的弹性模量，ε为轴向应变，EA 为杆件的刚度（表示杆件抵抗拉、压弹性变形的能力） 3.剪应力（假定剪应力沿剪切面是均匀分布的） τ=Q/A Q 其中，Q为剪力，A Q为剪切面面积 4.静矩（是对一定的轴而言，同一图形对不同的坐标 轴的静矩不同,如果参考轴通过图形的形心，则 x c=0，y c=0，此时静矩等于零） 对Z轴的静矩S z=∫A ydA=y c A 其中：S为静矩，A为图形面积，y c为形心到坐标轴的 距离，单位为m3。 5.惯性矩 对y轴的惯性矩I y=∫A z2dA 其中：A为图形面积，z为形心到y轴的距离，单位为 m4
常用简单图形的惯性矩 矩形：I x=bh3/12，I y=hb3/12 圆形：I z=πd4/64 空心圆截面：I z=πD4（1-a4）/64，a=d/D （一）、求通过矩形形心的惯性矩 求矩形通过形心，的惯性矩I x=∫Ay2dA dA=b·dy，则I x=∫h/2-h/2y2（bdy）=[by3/3]h/2-h/2=bh3/12 （二）、求过三角形一条边的惯性矩 I x=∫Ay2dA，dA=b x·dy，b x=b·（h-y）/h 则I x=∫h0（y2b（h-y）/h）dy=∫h0（y2b –y3b/h）dy =[by3/3]h0-[by4/4h]h0=bh3/12 6.梁正应力强度条件（梁的强度通常由横截面上的正 应力控制） σmax=M max/W z≤[σ] 其中：M为弯矩，W为抗弯截面系数。 7.超静定问题及其解法 对一般超静定问题的解决办法是：（1）、根据静力学平衡条件列出应有的平衡方程；（2）、根据变形协调条件列出变形几何方程；（3）、根据力学与变形间的物理关系将变形几何方程改写成所需的补充方程。8.抗弯截面模量 W x=I x/y c
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F 2）传递转矩T 3）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 =πdlpf f因需保证F≥F，故f [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应大于或等于转矩T。f①，配合尺寸同前，则设配合面上的摩擦系 数为f M =πdlpf·d/2f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 联接零件材有润滑时联接零件材无润滑时f 结合方式，润滑 f 料 f 料 油压扩孔，压力油钢—铸钢 0.11 0.08 0.125 为矿物油 油压扩孔，压力油钢—结构钢 0.10 0.07 为甘油，结合面排0.18 油干净钢—钢钢—优质结在电炉中加热包0.11 0.08 0.14 构钢 容件至300℃ 在电炉中加热包钢—青铜 0.15?0.20 0.03?0.06 容件至300℃以0.2 后，结合面脱脂 油压扩孔，压力油钢—铸铁 0.12?0.15 0.05?0.10 钢—铸铁 0.1 为矿物油 钢—铝镁合铸铁—铸钢 0.15?0..25 0.15?0.10 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
过盈配合装配分析总结 摘要：由于过盈配合能承受较大的轴向力、扭矩及动载荷，应用十分广泛，并且由于它是种固定连接，因此装配时要求有正确的相互位置和紧固件，还要求装配时不损伤机件的强度和精度，装入简便迅速，还有轴承的安装是否正确，直接影响轴承使用时的精度、寿命和性能。 关键字：过盈配合；装配；热装；冷装 正文; 过盈配合的装配是将较大尺寸的被包容件（轴件）装入较小尺寸的包容件（孔件）中。如下图中间； 过盈配合能承受较大的轴向力、扭矩及动载荷，应用十分广泛，例如齿轮、联轴节、飞轮、皮带轮、链轮与轴的连接，轴承与轴承套的连接等。由于它是种固定连接，因此装配时要求有正确的相互位置和紧固件，还要求装配时不损伤机件的强度和精度，装入简便迅速。过盈配合要求零件的材料应能承受最大过盈所引起的应力，配合的 １
连接强度应在最小过盈时得到保证。常用的装配方法有压装配合、热装配合，冷装配合等。过盈配合中的公差带分布情况参考下表1 表1 过盈配合中的公差带分布状况 一、常温下的压装配合 常温下的压装配合适用于过盈量较小的几种静配合，其操作方法简单、动作迅速，是最常用的一种方法。根据施力方式不同，压装配合分为锤击法和压入法两种。锤击法主要用于配合面要求较低、长度较短，采用过渡配合的连接件；压入法加力均匀，方向易于控制，生产效率高，主要用于过盈配合，过盈量较小时可用螺旋或杠杆式压入工具压入，过盈量较大时用压力机压入。其装配工艺如下： ２
1、验收装配机件机件的验收主要应注意机件的尺寸和几何形状偏差、表面粗糙度、倒角和圆角是否符合图样要求，是否光掉了毛刺等。机件的尺寸和几何形状偏差超出允许范围，可能造成装不进、机件胀裂、配合松动等后果；表面粗糙度不符合要求会影响配合质量；倒角不符合要求或不光掉毛刺，在装配过程中不易导正和可能损伤配合表面；圆角不符合要求，可能使机件装不到预定的位置。机件尺寸和几何形状的检查，一般用千分尺或0.02mm 的游标卡尺，在轴颈和轴孔长度上两个或三个截面的几个方向进行测量，而其他检测项靠样板和目视进行检查。机件验收的同时，也就得到了相配合机件实际过盈的数据，它是计算压入力、选择装配方法等的主要依据。 2、计算压入力压装时压入力必须克服轴压入孔时的摩擦力，该摩擦力的大小与轴的直径，有效压入长度和零件表面粗糙度等因素有 关。当配合件皆为钢质时 ３
8 计算与校核 [21] 8.1过盈配合装配压入力的计算 在立式轴承压装机邀标文件的技术要求中明确指出锥轴承外圈与轴承孔配合为过渡配合，故采用过盈配合装配压入力的计算方法。方法如下： 过盈配合装配压入力的计算方法 μπf f f L d p P max = 其中：P —压入力，N max f p —结合表面承受的最大单位压力，2/mm N f d —结合直径，mm f L —结合长度，mm μ—摩擦系数 结合表面最大单位压力计算公式： ) (max max i i a a f f E C E C d p += δ 其中： max δ —最大过盈量，mm a C 、i C —系数； a E 、i E —包容件和被包容件的材料弹性模量，2/mm N 系数a C 、i C 计算方法如下： ν+-+= 2222f a f a a d d d d C ν--+= 2222i f i f i d d d d C a d 、i d 分别为包容件外径和被包容件内径(实心轴i d =0)，mm
ν—泊松系数 压装机所需的压力一般为压入力的3~3.5倍 表8.1常用材料的摩擦系数表 摩擦系数μ 材料 无润滑有润滑 钢-钢0.07~0.16 0.05~0.13 钢-铸钢0.11 0.07 钢-结构钢0.10 0.08 钢-优质结构钢0.11 0.07 钢-青铜0.15~0.20 0.03~0.06 钢-铸铁0.12~0.15 0.05~0.10 铸铁-铸铁0.15~0.25 0.05~0.10 表8.2常用材料弹性模量、泊松系数 材料弹性模量E 泊松系数ν碳钢196~216 0.24~0.28 低合金钢、合金结构钢186~206 0.25~0.30 灰铸铁78.5~157 0.23~0.27 铜及其合金72.6~128 0.31~0.42 铝合金70 0.33 轴承为标准件，采用轴承钢GCr15；压头的材料选用高级优质碳素工具钢T10A，其密度是7.85g/cm3，特点是容易锻造、加工性能良好、价格便宜，能够承受冲击、硬度高，应用于不受剧烈冲击的高硬度耐磨工具，如车刀、刨刀、冲头、丝锥、钻头、手锯条。 依据公式分别计算八、九档箱中壳的中间轴、二轴轴承外圈的压入力。
摘要介绍了与传统设计不同的轮轴冷压装计算方法，设计员可节省查阅资料时间，应用新型的计算公式，能快速获得准确工艺参数，并量化轮轴设计尺寸。本文的车辆轮轴注油冷压装工艺属国内首例。此方法对机械制造工业价值巨大。 关键词轮轴冷压装轮轴注油冷压装计算公式工艺工装修复技术 一、前言 本文论述的内容，适用于铁路机车车辆、工程机械和机床制造。该技术的特点是：在轮轴冷压装设计中，既节省了查阅设计手册和行业标准所用的大量时间，又能快速获得准确工艺参数和设计量化值。工艺简单、加工方便、能有效避免轮轴配合面被擦伤，与传统的轮轴冷压装工艺设计相比，这是专业技术领域中的新思路。 二、工艺参数计算 在设计轮轴冷压装产品时，如何根据配合直径来求得合理的过盈量及冷压装吨位，这是专业工艺人员极为关注的技术难题。作者通过长期试验论证，运用数学原理推导出了下列理论计算公式，技术难题迎刃而解，现简介如下。 δ1=7×10-4D+0.06 （1）δ2=7.6×10-4D+0.09 （2） δ3=0.5（δ1+δ2）（3）δ4=δ3-0.02 （4） δ5=δ3+0.01 （5）δ=δ4～δ5（6） P1=(3.11D+66)+6 （7） P2=4.88D+101 （8） P=P1～P2（9） δ1—粗算轮轴配合过盈量下限值mm；δ2—粗算轮轴配合过盈量上限值mm；δ3—粗算轮轴配合过盈量平均值mm；δ4—精算轮轴配合过盈量下限值mm；δ5—精算轮轴配合过盈量上限值mm；δ—轮轴配合过盈量精确值mm；D—轮轴配合直径mm；P1—轮轴冷压装吨位下限值kN；P2—轮轴冷压装吨位上限值kN；P—轮轴冷压装吨位精确值kN。 三、计算应用实例 计算图1所示的车辆轮轴采用冷压装工艺时，所需配合过盈量及压装吨位。 解：（1）计算过盈量 δ1=7×10-4D+0.06=7×10-4×182+0.06=0.19(mm) δ2=7.6×10-4D+0.09 =7.6×10-4×182+0.09=0.23(mm) δ3=0.5（δ1+δ2）=0.5(0.19+0.23)=0.21(mm) δ4=δ3-0.02=0.21-0.02=0.19(mm)
抱紧力计算与校核 一、过盈配合的基本参数 过盈连接是利用零件间的配合过盈来实现连接。这种连接结构简单，定心精度好，可承受转矩、轴向力或两者的复合载荷，承载能力高；缺点是结合面加工精度要求较高，装配不便，配合面边缘处应力集中较大。其主要装配方法有三种：压入法、温差法、液压法。该产品推力轴承与轴之间的过盈配合采用压入法，为纵向过盈联接。 计算基本参数及其含义如表1-1所示。 表1-1计算基本参数及其含义表 二、传递载荷所需要的最小结合压力 过盈联接的结合面间的结合压力，即径向压力，与该结合面所传递的载荷大小有关。如图2-1所示。
图2-1受轴向力及转矩示意图 2.1承受传递转矩T 当轴与轴套传递启动转矩时，则应保证在此转矩作用下不产生周向滑移。亦即当结合压力为时，在启动转矩的作用下，配合面间所能产生的摩擦阻力矩应大于或等于启动转矩。 结合面的摩擦阻力距为， 为了保证，则有， 即有，结合面最小结合压力满足 2.2承受轴向力F 当轴与轴套传递轴向力时，应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为时，在轴向力的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力应大于或等于轴向力。
结合面的摩擦阻力为， 为了保证，则有， 即有，结合面最小结合压力满足 2.3承受轴向力与转矩的联合作用 记联合作用所产生的合力为，则有 推理同上，最终得到 三、传递载荷所需要的最小过盈量 3.1包容件直径比与传递载荷所需的最小直径变化量 1）包容件直径比，即结合直径除以包容件外径， 2）包容件传递载荷所需的最小直径变化量，即包容件内径的扩大量，
其中系数满足， 3.2被包容件直径比与传递载荷所需的最小直径变化量 1）被包容件直径比，即被包容件内径除以结合直径， 2）被包容件传递载荷所需的最小直径变化量，即被包容件外径的缩小量， 其中系数满足， 3.3传递载荷所需的最小有效过盈量 传递载荷所需的最小有效过盈量记为δ，则 3.4考虑压平量的最小过盈量 考虑压平量的最小过盈量满足， 对于纵向过盈连接，取
过盈配合件就是依靠相配件装配以后得过盈量达到紧固联接。装配后.由于材料得弹性变形,使配合面之间产生压力,因此在工作时配合面间具有相当得联擦力来传递扭短或轴向力。过盈配合装配一般属于不可拆卸得固定连接。过盈配合件得装配方法有:(1)人工锤击法,(2)压力机压入法;(3)冷装法,(4)热装法。 1)过盈配合件装配前得检查 过盈配合零件在装配前必须对配合部位进行复检.并做好记录。 (1)过盈量应符合图样或工艺文件得规定。 (2)与轴肩相靠得相关轮或环得端面,以及作为装配基准得轮绿端面,与孔得垂直度偏差应在图样规定得范围内。 (3)相关得圆根、倒角等不得影响装配。 (4)配合表面水准有棱刺、锈斑或擦伤。 (5)当包容件得孔为盲孔时,其装入得被包容件必须有排气孔或槽,否则不准进行装配。 (6)具有键联接得配合件.装配前必须对轴槽、孔槽得位置与研配得键进行复检,正确无误后方可进行装配。 2)过盈配合件得装配过盈配合件得装配见表16。 装配方法 工艺要点 计算公式 人工敲击法: 适用于过渡配合得小件装配 1 、大装得零件表面不准有砸痕 2 、打装时,被包容配件表面涂机油润滑 3 、打装时,必须用软金属或硬质非金属材料做防护衬垫 4 、打装过程中,必须使被容件与包容件同轴,不准有任何歪斜现象
5 、打装好得零件必须与相关限位轴肩等靠紧,间隙不得大于0、05mm 压装法: 适用于常温下.对过盈量较小得中、小件装配 1、压装件引入端必须制做倒锥。若图样中未作规定,其倒锥按锥度1:150制作.长度为配合总长度得l0%～15% 压入力F经验计算公式F=KiL×104式中 i－测得实际过盈量mm L－配合长度mm K－考虑被装零件材质,尺寸等因素得系数 K系数1、5～3取值 2 、实心轴与不通孔件压装时,允许在配合轴颈表面上加工深度大于0、5mm 得排气平面 3 、压装零件得配合表面.在压装前须润滑油(白铅油掺机油) 4、压装时,其受力中心线应与包容件,被包容件中心线保持同轴。对细长轴应严格控制受力中心线与零件得同轴性 5、压装轮与轴时.绝不允许轮缘单独受力 6、压装后,轴肩处必须靠紧.间隙小于0、05mm 7、采用重物压装时,应平稳无阻压入,出现异常时应进行分析,不准有压坏零件得现象发生 8、采用油压机装时.必须对压入力F进行校核,确保压机所产生得压力应该就是压入力F 得1.5—2倍 9、采用油压机压装时,应做好压力变化得记录 1)压力变化应平稳,出现异常时进行分析,不准有压坏零件得现象发生 2)图样有最大压力得要求时,应达到规定效值,不许过大或过小
过盈配合的装配与拆卸 过盈连接是依靠孔(包容件)和轴(被包容件)配合后的过盈达到紧固联接的目的，其装配方法可参考下表加以选择。 过盈配合件的装配方法 用于零件不经常拆卸,同心度要求高的地方 m7 Li8M8h7 d3 Gh3Db3gb3 gb D Gb d n6M7H7m6用锤打入 可承受很大扭矩,震动及冲击.但 需附加紧固件,同心度和配合紧密性很好,不经常拆卸处采用压力机压入n6H7N7h6d Ga D ga ga3D3Ga3d3h7N8H8n7r6H7jc3D3D jf d jc 用于传递较小扭矩,传递较大扭矩时要分组选择.对于较大尺寸或薄 壁零件用温差法压力机压入或温差法 H7s6D jc h6 R7S7h6H8s7u8 H8U8n7 d3 jb3D3jb3 jd D jd d h6U7H7u7ja4 D4z7H8 用于传递巨大扭矩或受较大冲击负荷.配合处不用其他连接件或紧固件.零件材料强度要高. 温差法 旧国标 新国标 配合特性 装配方法 公差代号 过盈连接的装配要点： 1)装配前应检查包容件与被包容件配合公差、倒角和圆角半径、导向部位的锥度和长度。
2)压装配合表面粗糙度必须符合要求。压装前必须涂以润滑油以免产生擦伤。 3)压装过程要保持连续，不宣太快，一般压入速度为2—4mm ／min 。 4)装配时要保持轴孔中心一致，不得倾斜。薄壁或配合面较长的联接件，最好垂直装入。 5)热装零件加热要均匀。加热温度一般不宜超过320℃，淬火件不超过250℃。 6)装配中不要遗漏预先放入的零件如：挡环、侧盖、密封圈等。 7)装配底被包密件内孔将有一定收缩。对孔内尺寸有严格要求时，应预先留出收缩量或重新加工内孔。 一．常温下的压装配合 采用压装配合，首先应计算压入力，其经验公式见表。 i---实测过盈量,mm D---包容件外径,mm L---包容件与被包容件的配合长度,mm d---被包容件外径,mm P---压入力,KN +6.35 +0.3P= D d )( d D 42 ixL [ixL ]28-1D d ()22 )( d D P= 当轴为钢,孔为铸铁时当轴与孔为钢时 根据计算出的压力增大20—30％选用压力机。 拆卸时的压力比装入时的压力要大。拆卸前应了解原包容件装配时
过盈量与装配力计算公 式 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
过盈联接 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 =πdlpf F f 因需保证F ≥F，故 f [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应大于或等于转矩T。 矩M f
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 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 0.150.20 0.030.06 在电炉中加热包容 件至300℃以后，结合面脱脂 0.2 钢—铸铁 0.120.15 0.050.10 钢—铸铁 油压扩孔，压力油 为矿物油 0.1 铸铁—铸钢 0.150..25 0.150.10 钢—铝镁合 金 无润滑 0.100.15 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
过盈量与装配力计算公式The final revision was on November 23, 2020
过盈联接 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 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 钢—钢油压扩孔，压力油为矿物油 钢—结构钢油压扩孔，压力油为甘油，结合面排油干净 钢—优质结构钢在电炉中加热包容件至300℃ 钢—青铜在电炉中加热包容件至300℃以后，结合面脱脂 钢—铸铁钢—铸铁油压扩孔，压力油 为矿物油 铸铁—铸钢0..25 钢—铝镁合 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
过盈配合件是依靠相配件装配以后的过盈量达到紧固联接。装配后．由于材料的弹性变形，使配合面之间产生压力，因此在工作时配合面间具有相当的联擦力来传递扭短或轴向力。过盈配合装配一般属于不可拆卸的固定连接。过盈配合件的装配方法有：(1)人工锤击法，(2)压力机压入法；(3)冷装法，(4)热装法。 ? ?1)过盈配合件装配前的检查 ? ?过盈配合零件在装配前必须对配合部位进行复检．并做好记录。 ? ?(1)过盈量应符合图样或工艺文件的规定。 ? ?(2)与轴肩相靠的相关轮或环的端面，以及作为装配基准的轮绿端面，与孔的垂直度偏差应在图样规定的范围内。 ? ?(3)相关的圆根、倒角等不得影响装配。 ? ?(4)配合表面水准有棱刺、锈斑或擦伤。 ? ?(5)当包容件的孔为盲孔时，其装入的被包容件必须有排气孔或槽，否则不准进行装配。 ? ?(6)具有键联接的配合件．装配前必须对轴槽、孔槽的位置与研配的键进行复检，正确无误后方可进行装配。 ? ?2)过盈配合件的装配过盈配合件的装配见表16。? 装配方法? ? 工??艺??要??点? ? 计算公式? ? 人工敲击法：?? 适用于过渡配合的小件装配? ? 1 .大装的零件表面不准有砸痕??? 2 .打装时，被包容配件表面涂机油润滑? ? 3 .打装时，必须用软金属或硬质非金属材料做防护衬垫? ? 4 .打装过程中，必须使被容件与包容件同轴，不准有任何歪斜现象? ?
5 .打装好的零件必须与相关限位轴肩等靠紧，间隙不得大于0.05mm? ? ??压装法：?? 适用于常温下．对过盈量较小的中、小件装配? ? 1. 压装件引入端必须制做倒锥。若图样中未作规定，其?倒锥按锥度1：150制作．长度为配合总长度的l0%～15%? ? 压入力F经验计算公式F=KiL×104式中? ? i－测的实际过盈量mm? ? L－配合长度mm? ? K－考虑被装零件材质，尺寸等因素的系数? ? K系数1.5～3取值? ? 2 .实心轴与不通孔件压装时，允许在配合轴颈表面上加工深度大于0.5mm的排气平面? ? 3 .压装零件的配合表面．在压装前须润滑油（白铅油掺机油）? ? 4.压装时，其受力中心线应与包容件，被包容件中心线保持同轴。对细长轴应严格控制受力中心线与零件的同轴性? ? 5.压装轮与轴时．绝不允许轮缘单独受力? ? 6.压装后，轴肩处必须靠紧．间隙小于0.05mm? ? 7.采用重物压装时，应平稳无阻压入，出现异常时应进行分析，不准有压坏零件的现象发生? ? 8.采用油压机装时．必须对压入力F进行校核，确保压机所产生的压力应该是压入力F 的1．5—2倍? ? 9.采用油压机压装时，应做好压力变化的记录? ? 1)压力变化应平稳，出现异常时进行分析，不准有压坏零件的现象发生? ? 2)图样有最大压力的要求时，应达到规定效值，不许过大或过小? ? 3)采用机压装时速度不宜太快。压入速度采用2—4mm／s，不允许超过10mm／s? ? 热装法:??
过盈配合的装配方法标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
过盈配合件是依靠相配件装配以后的过盈量达到紧固联接。装配后．由于材料的弹性变形，使配合面之间产生压力，因此在工作时配合面间具有相当的联擦力来传递扭短或轴向力。过盈配合装配一般属于不可拆卸的固定连接。过盈配合件的装配方法有：(1)人工锤击法，(2)压力机压入法；(3)冷装法，(4)热装法。 1)过盈配合件装配前的检查 过盈配合零件在装配前必须对配合部位进行复检．并做好记录。 (1)过盈量应符合图样或工艺文件的规定。 (2)与轴肩相靠的相关轮或环的端面，以及作为装配基准的轮绿端面，与孔的垂直度偏差应在图样规定的范围内。 (3)相关的圆根、倒角等不得影响装配。 (4)配合表面水准有棱刺、锈斑或擦伤。 (5)当包容件的孔为盲孔时，其装入的被包容件必须有排气孔或槽，否则不准进行装配。 (6)具有键联接的配合件．装配前必须对轴槽、孔槽的位置与研配的键进行复检，正确无误后方可进行装配。 2)过盈配合件的装配过盈配合件的装配见表16。 装配方法 工艺要点 计算公式 人工敲击法： 适用于过渡配合的小件装配 1 .大装的零件表面不准有砸痕 2 .打装时，被包容配件表面涂机油润滑 3 .打装时，必须用软金属或硬质非金属材料做防护衬垫
4 .打装过程中，必须使被容件与包容件同轴，不准有任何歪斜现象 5 .打装好的零件必须与相关限位轴肩等靠紧，间隙不得大于0.05mm 压装法： 适用于常温下．对过盈量较小的中、小件装配 1. 压装件引入端必须制做倒锥。若图样中未作规定，其倒锥按锥度1：150制作．长度为配合总长度的l0%～15% 压入力F经验计算公式F=KiL×104式中 i－测的实际过盈量mm L－配合长度mm K－考虑被装零件材质，尺寸等因素的系数 K系数～3取值 2 .实心轴与不通孔件压装时，允许在配合轴颈表面上加工深度大于0.5mm的排气平面 3 .压装零件的配合表面．在压装前须润滑油（白铅油掺机油） 4.压装时，其受力中心线应与包容件，被包容件中心线保持同轴。对细长轴应严格控制受力中心线与零件的同轴性 5.压装轮与轴时．绝不允许轮缘单独受力 6.压装后，轴肩处必须靠紧．间隙小于0.05mm 7.采用重物压装时，应平稳无阻压入，出现异常时应进行分析，不准有压坏零件的现象发生 8.采用油压机装时．必须对压入力F进行校核，确保压机所产生的压力应该是压入力F 的1．5—2倍 9.采用油压机压装时，应做好压力变化的记录 1)压力变化应平稳，出现异常时进行分析，不准有压坏零件的现象发生 2)图样有最大压力的要求时，应达到规定效值，不许过大或过小 3)采用机压装时速度不宜太快。压入速度采用2—4mm／s，不允许超过10mm／s
过盈联接压入力计算 1．确定压力p； 1）传递轴向力F 2）传递转矩T 3）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F ≥F，故 f [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 应大于或等于转矩T。 f 设配合面上的摩擦系数为f①，配合尺寸同前，则 M f=πdlpf·d/2 ≥T．故得 因需保证M 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 0.150.20 0.030.06 0.120.15 0.050.10 0.150..25 0.150.10 0.100.15
过盈联接压入力计算 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F ≥F，故 f [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 应大于或等于转矩T。 f 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 ≥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(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 d 1、d 2 ——分别为被包容件的内径和包容件的外径，mm；
过盈联接 1.确定压力p; 1)传递轴向力F 2)传递转矩T 3)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F f [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M f 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(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; E 1、E 2 ——分别为被包容件与包容件材料得弹性模量,MPa; C 1 ——被包容件得刚性系数 C 2 ——包容件得刚性系数 d 1、d 2 ——分别为被包容件得内径与包容件得外径,mm; μ 1、μ 2 ——分别为被包容件与包容件材料得泊松比。对于钢,μ=0、3; 对于铸铁,μ=0、25。 当传递得载荷一定时,配合长度l越短,所需得径向压力p就越大。当P增大时,所需得过盈量也随之增大。因此,为了避免在载荷一定时需用较大得过盈量而增加装配时得困难,配合长度不宜过短,一般推荐采用l≈0、9d。但应注意,由于配合面上得应力分布不均匀,当l＞0、8d时,即应考虑两端应力集中得影响,并从结构上采取降低应力集中得措施。