机械设计7过盈连接

提高扩展内容第15章连接设计1. 过盈连接的设计计算教材节简单介绍过盈连接的原理、特点及应用。

鉴于此连接在机械工程中广泛应用，特作如下扩展，供读者参考。

1.1过盈连接的特点及应用过盈连接是利用连接零件间的过盈配合来实现连接的。

这种连接也叫干涉配合．．．．．．连接或紧配合．．．连接．．。

过盈连接的优点是结构简单、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。

其主要缺点为配合面的尺寸精度高、装拆困难。

过盈连接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座孔的连接等。

本节仅介绍圆柱面的过盈连接。

圆柱面过盈连接的设计计算（1）过盈连接的工作原理及装配方法1）过盈连接的工作原理过盈连接是将外径为d的被包容件压入内径为A d的包容件中（图）。

由于配合直径B间有B+∆的过盈量，在装配后的配合面上，便产生了一定的径向压力。

当连接承受A∆轴向力F（图）或转矩T（图）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。

a) 圆柱面过盈连接b) 受轴向力的过盈连接c) 受转矩的过盈连接图圆柱面过盈连接的工作原理2）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，在压入过程中，配合表面微观不平度的峰尖不可避免地要受到擦伤或压平，因而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所示的导锥，并对配合表面适当加润滑剂，可以减轻上述擦伤。

温差法是加热包容件或（和）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的连接。

加热是利用电加热，冷却采用液态空气（沸点为-副1940C）或固态二氧化碳（又名干冰，沸点为-790C）。

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；冷却法则常用于配合直径较小时。

过盈连接的应用实例见图及。

由于过盈连接拆装会使配合面受到严重损伤，当装配过盈量很大时，装好后再拆开就更加困难。

过盈连接的装配方法
过盈连接是一种常见的机械连接方式，它在工程领域中被广泛应用。

在进行过
盈连接的装配时，需要注意一些关键的方法和步骤，以确保连接的质量和稳定性。

本文将介绍过盈连接的装配方法，希望能对相关领域的工程师和技术人员有所帮助。

首先，进行过盈连接的装配前，需要对连接的零件进行精确的测量和加工。

确
保连接的零件尺寸和公差符合设计要求，以避免因尺寸偏差而导致装配困难或连接质量不佳的问题。

其次，在进行过盈连接的装配时，需要选择合适的装配方法。

常见的装配方法
包括热装配、冷装配和压装配等。

在选择装配方法时，需要考虑连接零件的材料和尺寸，以及装配设备的性能和精度要求。

同时，还需要注意装配过程中的温度和压力控制，以确保连接的质量和稳定性。

另外，在进行过盈连接的装配时，需要使用适当的装配工具和设备。

例如，可
以使用专用的装配夹具、加热设备或冷却设备，以提高装配的效率和质量。

同时，还需要使用适当的润滑剂或涂层，以减小装配过程中的摩擦阻力，降低连接零件的磨损和损伤。

最后，在进行过盈连接的装配后，需要进行连接的质量检验和测试。

可以使用
合适的测量仪器和设备，对连接的尺寸、形位公差和连接强度等进行检测和评估。

确保连接的质量符合设计要求，以保证连接在使用过程中的稳定性和可靠性。

总之，过盈连接的装配方法是一个复杂而关键的工程技术问题。

在实际工程应
用中，需要结合具体的连接要求和条件，选择合适的装配方法和工具，确保连接的质量和稳定性。

希望本文介绍的内容能对相关领域的工程师和技术人员有所帮助，谢谢阅读！。

第7章铆接、焊接、胶接和过盈连接一、填空题1．设计胶接接头时，应尽可能使胶缝受______或______载荷。

【答案】剪切；拉伸【解析】胶接接头的受力状况有拉伸、剪切、剥离与扯离等。

胶缝的抗剪切及抗拉伸能力强，而抗扯离及抗剥离能力弱。

所以应尽可能使胶缝受剪切或拉伸载荷作用。

2．电弧焊缝大体上可分为______与______两类，前者用于连接______的被焊件，后者用于连接______的被焊件。

【答案】对接焊缝；角焊缝；同一平面内；不同平面内【解析】焊件经焊接后形成的结合部分叫做焊缝。

有同一平面拼接形成的对接焊缝和不同平面拼接形成的角焊缝。

3．在焊接现场，常见焊接工人在焊接结束后，用火焰烘烤焊缝并不断敲击焊接部位，这是为了______。

【答案】降低内应力，改善焊接接头的性能【解析】焊接过程的温度变化以及结构的塑性形变会在焊接的构件内产生焊接应力，常用敲击法降低焊接应力，改善焊缝质量。

4．过盈连接是利用轮毂与轴之间存在______量靠______传递载荷的一种连接。

【答案】过盈；摩擦【解析】过盈连接是一种利用零件间的配合过盈来达到连接目的的连接，过盈配合使得在配合面上产生径向压力，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。

5．过盈连接同轴性______，对轴的削弱______，耐冲击的性能______，对配合面加工精度要求______。

【答案】好；少；好；高【解析】过盈配合的特点是结构简单、对中性好、承载能力大、承受冲击性能好、对轴削弱少，但配合面加工精度要求高、装拆不便。

二、问答题1．胶接与铆接、焊接的比较有什么优缺点。

答：（1）与铆接、焊接相比，胶接的优点有：①可以胶接不同性质的材料；②可以胶接异型、复杂部件和大的薄板结构件，以避免焊接产生的热变形和铆接产生的机械变形；③胶接是面连接，不易产生应力集中，故耐疲劳、耐蠕变性能较好；④胶接容易实现密封、绝缘、防腐蚀，可根据要求使接头具有某些特种性能，如导电、透明、隔热等；⑤胶接工艺简单，操作方便，能节约能源，降低成本，减轻劳动强度；⑥胶接件外形平滑，比铆接、焊接和螺纹连接等可减轻重量（一般可减轻20%左右）。

过盈配合标注1. 什么是过盈配合标注？过盈配合标注是一种机械制造中常用的标注方法，用于描述零件之间的配合关系。

在机械设计和制造中，零件之间的配合关系非常重要，过盈配合标注可以帮助工程师和操作人员正确理解和处理零件之间的相互作用。

2. 过盈配合的定义过盈配合是指两个零件之间的干涉或压入配合。

在这种情况下，一个零件的尺寸会比另一个零件的尺寸稍微大一些，以便能够实现紧密地连接。

这种紧密连接可以提高机械部件的刚度、精度和传递力矩。

3. 过盈配合标注符号在图纸上，过盈配合通常使用特定的符号来表示。

以下是一些常见的过盈配合标注符号：•H7/g6：表示轴孔直径为H7（公差等级）, 轴直径为g6（公差等级）。

•H7/p6：表示轴孔直径为H7（公差等级）, 轴直径为p6（公差等级）。

•H7/u6：表示轴孔直径为H7（公差等级）, 轴直径为u6（公差等级）。

•H7/n6：表示轴孔直径为H7（公差等级）, 轴直径为n6（公差等级）。

4. 过盈配合标注的重要性正确的过盈配合标注可以确保机械零件的精度和性能。

过大或过小的配合会导致零件之间的松动或夹紧，影响机械部件的使用寿命和精度。

因此，在设计和制造过程中，正确标注过盈配合是至关重要的。

5. 过盈配合标注的步骤下面是一个简单的过盈配合标注步骤：1.确定零件之间的连接关系，即哪个零件充当轴，哪个零件充当孔。

2.根据设计要求选择适当的公差等级。

3.在图纸上使用适当的符号进行标注。

通常，轴孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。

4.在图纸上指明具体的公差范围，以便工程师和操作人员能够正确理解和处理。

6. 过盈配合标注的注意事项在进行过盈配合标注时，需要注意以下几点：•确保选择适当的公差等级，以满足设计要求。

•标注清晰明了，以便工程师和操作人员能够直观地理解。

•考虑到材料的热胀冷缩和装配时的变形，预留一定的间隙。

•在标注过程中遵循国际标准，以便与其他国家和地区进行交流和合作。

7. 总结过盈配合标注是机械制造中非常重要的一环。

第7章　铆接、焊接、胶接和过盈连接7.1　复习笔记一、铆接铆钉连接（简称铆接）是将铆钉穿过被连接件的预制孔经铆合后形成的不可拆卸连接。

1．铆缝的分类、特性和应用（1）分类按铆钉的排数可分为：单排、双排和多排；按铆缝的性能可分为：强固铆缝、强密铆缝和紧密铆缝；按接头情况可分为：有搭接逢、单盖板对接缝和双盖板对接缝。

（2）特性和应用铆接工艺设备简单、抗振、耐冲击、传力均匀、牢固可靠，但结构一般较为笨重，被铆件的强度削弱较大，铆接时噪音大，劳动条件差。

因此，目前除在桥梁、建筑、飞机制造等部门中采用外，应用已渐减少，并为焊接、胶接所代替。

2．铆缝的受力及破坏形式、强度计算（1）受力及破坏形式铆接主要靠铆钉的剪切和与孔壁间的挤压传递作用力，其失效形式主要有铆钉被剪断、板边被剪坏或被撕裂、钉孔接触面被压坏、板沿钉孔被拉断。

（2）强度计算对于单排搭接铆缝的强度，主要进行静强度分析，包括以下几个方面：①被铆件的拉伸强度条件[]1()F t zd δσ=-②被铆件上孔壁的挤压强度条件2p []F dz δσ=③铆钉的剪切强度条件23[]4d z F πτ=式中，为被铆接件厚度；b 为板宽；d 为铆钉直径；z 为铆钉数目；、、δ[]σp σ⎡⎤⎣⎦分别为被铆接件的许用拉应力、许用挤压应力和铆钉的许用切应力。

[]τ3．铆缝的强度系数被铆件遭到钉孔削弱后的强度与完整时的强度之比，称为铆缝的强度系数，用表示。

ϕ二、焊接焊接是利用局部加热(或加压)的方法使被连接件接头处的材料熔融连接成一体。

1．类型、特性和应用（1）焊接的类型如图7-1（a ）所示，其中，电弧焊中焊缝的基本类型如图7-1（b ）所示。

图7-1（2）特性和应用与铆接相比，焊接具有强度高、工艺简单、附加质量小、劳动条件较好等优点。

另外，以焊代铸可节约金属，降低成本。

因此应用日益广泛。

2．焊接件常用材料及焊条（1）焊接的金属结构件常用的材料：Q215、Q235、Q255等；（2）焊接的零件常用的材料：Q275、15～50号碳钢，以及50Mn、50Mn2、50SiMn2等合金钢。

零件配合的三种方式零件配合是机械设计中非常重要的一环，它直接影响着机械设备的性能和使用寿命。

在机械设计中，零件配合方式有多种，其中较为常见的有三种：过盈配合、间隙配合和紧配配合。

本文将分别介绍这三种配合方式的特点、适用范围以及优缺点，帮助读者更好地理解零件配合的概念和应用。

一、过盈配合过盈配合是指在装配时，零件之间的配合间隙为负值，即小孔套大轴、小轴套大孔。

在装配时，需要将小孔或小轴加大，大孔或大轴加小，以便使零件能够嵌合在一起。

过盈配合的优点是零件之间的接触面积大，能够承受较大的载荷和磨损，并且具有较高的精度和稳定性。

但是，由于零件配合间隙为负值，因此装配时需要施加一定的力，且拆卸时也比较困难，容易导致零件损坏或加工不良。

过盈配合适用于要求较高的精度和稳定性的机械设备，如精密仪器、航天设备、高速机床等。

在实际应用中，需要根据具体的要求和条件选择合适的过盈配合方式，如冷装配、热装配、压装配等。

二、间隙配合间隙配合是指在装配时，零件之间的配合间隙为正值，即大孔套小轴、大轴套小孔。

在装配时，需要将小孔或小轴加小，大孔或大轴加大，以便使零件能够嵌合在一起。

间隙配合的优点是装配和拆卸比较方便，且不需要施加过大的力，能够保证零件的完整性和精度。

但是，由于零件之间的接触面积较小，不能承受过大的载荷和磨损，容易产生松动和摆动。

间隙配合适用于一些要求较低的机械设备，如矿山机械、建筑机械、农业机械等。

在实际应用中，需要根据具体的要求和条件选择合适的间隙配合方式，如轻度间隙配合、中度间隙配合、重度间隙配合等。

三、紧配配合紧配配合是指在装配时，零件之间的配合间隙为零或接近零，即小孔套小轴、大孔套大轴。

在装配时，需要将小孔或小轴加大，大孔或大轴加小，以便使零件能够嵌合在一起。

紧配配合的优点是零件之间的接触面积最大，能够承受最大的载荷和磨损，并且具有最高的精度和稳定性。

但是，由于零件之间的配合间隙接近零，装配和拆卸比较困难，需要施加较大的力，容易导致零件损坏或加工不良。

过盈连接装配技术要求
过盈连接装配是一种利用零件间的过盈配合将被连接件直接连接在一起的技术，其要求如下：
- 适当的过盈量：装配的过盈量主要是通过连接的紧固程度来确定。

过盈量过小则无法满足传递扭矩的要求，过盈量过大则会增加装配的难度。

所选择的最小过盈量应等于或稍大于连接所需的最小过盈量。

- 表面配合精度高：配合表面应具有较高的位置精度和光滑的表面精度。

在组装过程中，要确保配合面的清洁。

装配时要保证传动轴和齿轮的同轴度。

- 适当的倒角：为了方便安装，孔端和轴的倒角应该在5-10度，长度为2-5mm。

过盈连接装配技术在实际应用中需要根据具体情况进行调整和优化，以确保装配的质量和效率。

过盈配合模拟及应用过盈配合是一种机械零件之间的连接方式，它的特点是在轴孔和套孔之间设置一定的装配间隙，通常是轴孔尺寸略小于套孔尺寸，当两个零件进行装配时，轴孔会被压缩挤压，从而紧密地连接在一起。

由于过盈配合具有较高的连接强度和精度，因此在机械制造和装配中得到了广泛应用。

过盈配合的设计和模拟是机械工程师进行机械结构设计和优化的重要工作之一。

它的重要性在于，通过模拟和分析不同的过盈配合设计，可以帮助机械工程师更好地了解轴孔和套孔之间的连接强度、装配质量等重要参数，从而确保机械零件的工作性能和耐久性。

过盈配合的模拟通常采用三维建模软件，如SolidWorks等，通过建立轴孔和套孔的三维模型，可以对其进行不同的装配仿真和分析。

在进行过盈配合模拟时，通常需要考虑几个重要的参数，如轴孔和套孔的尺寸、过盈量、装配间隙等。

这些参数直接关系到过盈配合的连接强度和精度，因此需要仔细地设计和控制。

在进行过盈配合模拟时，通常需要进行多个步骤，如建模、设定参数、进行装配，进行稳态仿真等。

然后通过模拟软件提供的分析工具，如接触分析、应力分析、应变分析等，对装配过程和装配后的连接状态进行全面的评估和分析。

通过这样的模拟分析，可以确定最优的过盈量、装配间隙等参数，以实现理想的连接效果。

在机械制造和装配过程中，过盈配合也有着广泛的应用。

例如，在汽车、机床等机械设备中，过盈配合常用于连接轴、轴承和套管等零部件。

由于过盈配合连接的精度和强度较高，因此可以实现较高的传动精度和可靠性，从而提高机械设备的工作效率和性能。

总之，过盈配合模拟和应用是机械工程师进行机械结构设计和优化的重要工作之一。

通过合理地设计和控制过盈配合的参数，可以实现理想的连接效果，从而提高机械设备的工作效率和性能。

—136—工装设计引言在过盈装配中，最主要的就是明确过盈量的大小和受力位置，并且要确保零部件装配按照拆装方向进行，正确使用零部件过盈配合的装配方法，提高整体的使用效果。

随着机械加工的不断发展，零部件装配工艺，能够为机械设备执行与加工提供重要的配合，保证机械设备正常运转，提高加工精度和加工效率，满足机械设备使用需求。

通过对机械零部件装配中过盈工艺进行深入的研究与总结，能够有效提高过盈配合的整体水平，满足机械工艺发展建设需求。

1过盈配合的基本特点1.1根据过盈量大小选择合适的装配措施过盈量与公差具有非常明显的影响，过盈量不同会导致公差大小和位置均不同，为此在零部件分解和装配时，需要根据过盈量的实际大小，采取不同的装备措施，在传动装置过盈装配时，如果齿轮箱的球状轴承与传动轴之间的连接运用过盈装配的方法，会导致供应量变小而对轴承造成明显的冲击，可以利用敲打的方式，将装配零部件转移到实际的位置上，在传动装置中，如果弹簧片固定连接必须要有足够的过盈量，确保符合摩擦力矩的规定，为了增强装配的质量符合标准，要根据热胀冷缩原理选择恰当的过盈配合方式，以压桩设备为辅助将零部件装配到合适的位置上。

可以根据零件的尺寸大小和实际过盈量进行选择，选择方法可参照以下方法：直径小于100mm ，过盈量在0.00～0.03mm 之间的，可选择锤击法或压入法。

直径在100～200mm ，过盈量小于0.05mm ，可选择压入法。

直径大于200mm ，过盈量大于0.08mm ，可采用热装法。

虽然直径很小，但过盈量较大，应考虑热装法。

对于直径较大，过盈量大于0.15mm ，压装困难，可直接进行热装。

1.2受力位置要恰当零部件的装配必须要确保受力位置符合标准，对装配质量有明显的要求。

在球状轴承连接中，如果采用简单的同窗对称方法对轴承进行敲击，就会导致敲击产生明显的倾斜度，最终影响装配效果。

为了有效预防这种情况，可以利用轴承冲字为缓冲，尽可能使零部件保持均衡，在对轴承分解和装配的同时，要把握受力位置达到受力均衡的效果，提高零部件的整体使用寿命，也能够使得机械设备运行安全可靠。

过盈配合件的装配方法一、前言过盈配合件是一种具有高精密度、高可靠性和高装配质量要求的紧固件，在机械设计和制造中具有广泛的应用。

在过盈配合件的装配过程中，需要采用恰当的方法和技术，以确保装配的精度和质量。

本文将介绍一些常用的过盈配合件的装配方法和技术。

二、过盈配合件的基本概念1. 过盈配合件：在两个基体的零件对接面上，一个零件的尺寸比另一个零件的尺寸大，形成一定的过盈配合间隙。

这种配合被称为过盈配合，配合的两个零件分别被称为过盈配合件。

2. 紧配：在没有间隙的情况下，两个零件的配合被称为紧配。

紧配的两个零件之间没有任何运动自由度，这种配合要求很高的精密度。

3. 松配：在两个零件的配合面上留下一定的间隙，这种配合被称为松配。

松配中，零件之间可以有适度的运动自由度，但是这种配合要求比较低的精度。

三、过盈配合件的装配方法1. 冻缩法冻缩法是过盈配合件常用的装配方法之一。

该方法利用了材料在低温下会收缩的特性，通过冷却过盈配合件中的一个零件，使其收缩，然后将另一个零件插入到收缩的零件中。

待到零件恢复室温后，由于热胀冷缩的原因，零件的尺寸恢复到正常值，从而形成高精密度、高质量的紧配件。

2. 挤压法挤压法是一种常见的过盈配合件的装配方法。

这种方法主要是利用了过盈配合件组成的零件材料的塑性变形特性，从而实现装配的目的。

具体地说，一般采用静压或动压的方式将一个零件压入到另一个零件的内部，通过不断地调整压力大小和方向，使得两个零件的间隙逐渐变小，最终形成紧配组成的过盈配合件。

3. 加热法加热法是一种常见的过盈配合件的装配方法。

该方法主要是利用了过盈配合件所采用的零件材料在高温下会膨胀的特性，通过将一个零件加热到高温状态，使其膨胀并留出一定的间隙，然后将另一个零件插入到膨胀的零件中，待到零件冷却后，零件的尺寸恢复正常，形成紧配件。

四、总结在机械设计和制造中，过盈配合件是一种常见的紧固件，具有高精密度、高可靠性和高装配质量要求。