压入力计算

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过盈配合压入力计算公式

10
-8
0.35
17
-15
有润滑 0.05-0.13
0.07 0.08 0.07 0.03-0.06
0.12-0.15
0.05-0.10
0.15-0.25
0.05-0.10
0.17
0.02
200-235 70-80 105-130 90-100 160-180
85 摩擦系数
无润滑 0.05-0.20
泊松系线膨胀系数a
数
加热冷却
0.30-0.31 0.24-0.25 0.24-0.26
11 -8.5
11
-9
10
-8
0.25
10
-8
0.28-0.29
常用材料弹性模量、泊松系数和线性膨胀系
材料
碳钢、低合金钢、合金结构钢灰铸铁HT150、HT200 灰铸铁HT250、HT300
可锻铸铁
非合金球墨铸铁
青铜钢-钢
材料
摩擦系数
钢-铸钢
钢-结构钢钢-优质结构钢
钢-青铜
钢-铸铁
铸铁-铸铁
钢-铝
常用材料弹性模量、泊松系数和线性膨胀系数
弹性模量E*103 （N/mm2）
过盈配合压入力计算公式
1 结合直径（mm）
df
2 结合长度（mm） 3 最大过盈量（mm）
Lf δmax
4 包容件弹性模量（N/mm2)
Ea
5 被包容件弹性模量（N/mm2) Ei
6 包容件外径（mm）
da
7 被包容件外径（mm）
di
8 伯松系数
v
9 摩擦系数
μ
10 系数Ca
Ca
11 系数Ci

过盈配合压入力计算

轴与轴套过盈配合压入力计算公式：P=2i p lf r 2π 应为“—”22112122221222223122232)()(12E 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= 12.3954MpaP=1.7524510⨯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= 12.3954MpaP= 2.2196510⨯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。

过盈配合压入力计算

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。

过盈配合压入力计算

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= 12.3954Mpa510?(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= 12.3954Mpa510?(22.196t)N=22639.92kgf P= 2.2196B87C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。

过盈配合压入力计算

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。

过盈配合压入力计算

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。

压装时压入力计算公式(整理)

200~235 70~80 105~130 90~100 160~180
85 80 69 40
泊松比v
0.30~0.31 0.24~0.25 0.24~0.26
0.25 0.28~0.29
0.35 0.36~0.37 0.32~0.36 0.25~0.30
线胀系数 a/(10-6/
加热 11
11 10 10 10 17 18 21 25.5
材料
弹性模量 E/（KN/mm2）泊松比 v
碳钢、低合金钢、合金结构钢
灰铸铁（HT150、HT200）灰铸铁（HT250、HT300）
可锻铸铁非合金球墨铸铁
200~235
70~80 105~130 90~100 160~180
0.30~0.31
0.24~0.25 0.24~0.26
0.25 0.28~0.29来自0.110.07
钢一结构钢钢一优质结构
0.1 0.11
0.08 0.07
钢-青铜钢-铸铁
0.15~0.20 0.12~0.15
0.03~0.06 0.05~0.10
铸铁-铸铁
0.15~0.25
0.05~0.10
材料
弹性模量E/（KN/mm2）
碳钢、低合金钢、合金结构钢灰铸铁（HT150、HT200）灰铸铁（HT250、HT300）可锻铸铁非合金球墨铸铁青铜黄铜铝合金镁铝合金
2）压入时应平稳，被压入件应准确到位。 3）压装的轴或套引入端应有适当导锥，但怠锥长度不得大于配合长度
的 15%，导向斜角一般不应大于 10°。 4）将实心轴压入盲孔，应在适当部位有排气孔或槽。 5）压装零件的配合表面除有特殊要求外，在压装时应涂以清洁的润滑

过盈配合压入力计算

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
图：圆柱面过盈联接
显然,上面求出的Δmin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δmin=Δmin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Δmｉn值即为理论值应再增加被擦去部分2μ,故计算公式为
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℃ Nhomakorabea0.14
钢—青铜
0.１50.20
0.030．06
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。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。

过盈配合压入力计算

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。

过盈配合压入力计算公式

过盈配合压入力计算公式
1 结合直径（mm）
df
2 结合长度（mm） 3 最大过盈量（mm）
Lf δmax
4 包容件弹性模量（N/mm2)
Ea
5 被包容件弹性模量（N/mm2) Ei
6 包容件外径（mm）
da
7 被包容件外径（mm）
di
8 伯松系数
v
9 摩擦系数
μ
10 系数Ca
Ca
11 系数Ci
Ci
12 结合面最大单位压力（N/mm2) Pfmax
13
14 压入力（Kg）
P
注：1.仅填写（1-9）项绿色部分即可；
2.被包容件为实心轴时 Di=0；
3.压装机所需的压力一般为压入力的3-3.6倍
入力计算公式
#DIV/0! #DIV/0!
6 6 0.1 200 200 6 6.1 0.3 0.12
-60.80413
#DIV/0!
常用材料弹性模量、泊松系数和
0.12-0.15
0.05-0.10
0.15-0.25
0.05-0.10
0.17
0.02
材料
碳钢、低合金钢、合金结构钢灰铸铁HT150、HT200 灰铸铁HT250、HT300
可锻铸铁
非合金球墨铸铁
青铜钢-钢
材料
摩擦系数
钢-铸钢
钢-结构钢钢-优质结构钢
钢-青铜
钢-铸铁
铸铁-铸铁
钢-铝
常用材料弹性模量、泊松系数和线性膨胀系数
弹性模量E*103 （N/mm2）
200-235 70-80 105-130 90-100 160-180
85 摩擦系数
无润滑 0.07-0.16

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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
m ax 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：
m ax 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+-+=
2222
f 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。

8.1.1 计算九档箱中壳的二轴轴承外圈压入力
已知：f d =Ф136.525mm f L =24.638mm a d =Ф446.5mm i d =Ф118.18mm
a E =78.5~157(取117.75)Gpa i E =196~216(取206)Gpa
νa =0.23~0.27 (取0.25) νi=0.24~0.28（取0.26） μ=0.12~0.15（取0.135mm ） δmax =0.040 mm
图8.1 九档二轴轴承（1700T-164）外圈
解：由公式v a f
a f a a d d d d C +-+=
2222 和公式v i i
f i f i d d d d C --+=222
2计算得：
50.125.0525.1365.446525.1365.446222
2=+-+=Ca
765.626.018
.118525.13618.118525.1362
22
2=--+=Ci
233max
max /43.610206765.61075.11750.1525.136040
.0)(
mm N E C E C d p i
i
a a f f =⎪⎭
⎫ ⎝⎛
⨯+⨯⨯=
+=
δ
KN N L d p P f f f 17.902.9173135.0638.24525.13643.6max ==⨯⨯⨯⨯==πμπ
压装力P 压=KN P 10.3217.95.35.3=⨯= 8.1.2 计算九档箱中壳的中间轴轴承外圈压入力
已知：f d =Ф110mm f L =29mm
a d =Ф446.5mm i d =Ф97.94mm
a E =78.5~157(取117.75)Gpa i E =196~216(取210)Gpa
νa =0.23~0.27 (取0.25) νi=0.24~0.28（取0.26） μ=0.12~0.15（取0.135mm ） δmax =0.040 mm
图8.2 九档中间轴轴承（33212）外圈
解：由公式ν+-+=
2222f
a f
a a d
d d d C 和公式ν--+=
222
2i
f i
f i d
d d d C 计算得：
379.125.01105.4461105.4462
22
2=+-+=Ca 395.826.094.9711094.971102
22
2=--+=Ci
233max
max /07.610206395.81075.117379
.1110035
.0)(
mm N E C E C d p i
i
a a f f =⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯=
+=
δ
KN N L d p P f f f 21.8274.8212135.02911007.6max ==⨯⨯⨯⨯==πμπ
压装力P 压=KN P 74.2821.85.35.3=⨯= 8.1.3 计算八档箱中壳的二轴轴承外圈压入力
已知：f d =Ф110mm f L =18mm a d =Ф427mm i d =Ф96.10mm
a E =78.5~157(取117.75)Gpa i E =196~216(取206)Gpa νa =0.23~0.27 (取0.25) νi=0.24~0.28（取0.26） μ=0.12~0.15（取0.135mm ） δmax =0.035mm
图8.3 八档二轴轴承外圈
解：由公式ν+-+=
22
22f
a f
a a d
d d d C 和公式ν--+=
222
2i
f i
f i d
d d d C 计算得：
392.125.01104271104272
22
2=+-+=Ca 187.726.010.9611010.961102
22
2=--+=Ci
233max
max /82.610206187.71075.117392
.1110035
.0)(
mm N E C E C d p i
i
a a f f =⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯=
+=
δ
KN N L d p P f f f 73.508.5727135.01811082.6max ==⨯⨯⨯⨯==πμπ
压装力 3.5 3.5 5.73k 20.06k P P N N ==⨯=压 8.1.4 计算八档箱中壳的中间轴轴承外圈压入力
已知：f d =Ф100mm f L =27mm
a d =Ф427mm i d =Ф88.5mm
a E =78.5~157(取117.75)Gpa i E =196~216(取206)Gpa
νa =0.23~0.27 (取0.25) νi=0.24~0.28（取0.26） μ=0.12~0.15（取0.135mm ） δmax =0.035mm
图8.4 八档中间轴轴承外圈
解：由公式ν+-+=
2222f
a f
a a d
d d d C 和公式ν--+=
222
2i
f i
f i d
d d d C 计算得：
366.125.01004271004272
22
2=+-+=Ca 966.726.05
.881005.881002
22
2=--+=Ci
233max
max /06.510206966.71075.117366
.1100035
.0)(
mm N E C E C d p i
i
a a f f =⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯=
+=
δ
KN N L d p P f f f 79.526.5794135.02710006.5max ==⨯⨯⨯⨯==πμπ
压装力P 压=KN P 27.2079.55.35.3=⨯=
由以上可知九档二轴轴承外圈的压装力最大，压装力32.10k 100k P N N =≤压，由此可知最大的压装力小于气液增压缸的最大出力，满足要求。

压入力计算

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