轴类零件的过盈联接.docx

二•轴类零件的过盈联接1•过盈联接的方法，特点与应用装配方法原理配合面型式特点与应用机械压入法利用工具（如螺旋式，杠杆式， 气动式）或压力机（压力范用 通常为l~1000t）圆柱，圆锥易擦伤配合表面，降低传递载 荷的能力适合用于小或中等 过盈量，传递载荷较小的场合， 如齿轮，车轮，飞轮，滚动轴 承与轴的配合热涨法利用火焰（如氧乙烘，液化气 可加热至350° C）,加热介质（如废水可加热到100° C,蒸 汽可加热至120° C,油品可 加热至320° C）,电阻（如电 阻炉可加热至400° C）感应（可加热到400° C）等加热 方式将包容件加热到一定温 度，使包容件内孔直径加人， 行程装配间隙，然后将被包容 件装入包容件内也可同时加 热包容件和冷却被包容件圆柱，圆锥不易擦伤配合表面，传递载荷 能力高火焰加热操作简便，但有局部 过热的危险适用于局部受热 和膨胀尺寸要求严格控制的中 型和人型联接件，如汽轮机， 鼓风机，离心压缩机的叶轮和 轴配合介质加热包容件热胀均匀，适 用于过盈量小的场合，如滚动 轴承，连杆衬套，齿轮等电阻加热热胀均匀，加热温度 易于自动控制，适用于中小型 联接件感应加热的加热时间短，调节 温度方便，加热效率高。

适用 于过盈量人的大型联接件，如 汽轮机的叶轮，大型压榨机等 干冰冷缩应用于过盈量小的小 型零件低温箱冷缩适用于配合面精度 较高的联接如发动机气门座 圈等液氮冷缩适用于过盈量中等的 场合，如发动机主，副衬套等冷却法利用干冰（可冷至・78° C）, 低温箱（可冷至・140° C）,液 氮（可冷至-195° C）等冷缩 方式将被包容件冷却到一定 温度，使备包容件外径减小， 形成装配间隙，然后装入包容 件内油压法在包容件与被包容件之间的 配合面上，压入高压油（油压 达ZOONIPa）,使包容件和被包 容件在配合处发生弹性变形， 形成间隙压力油在配合面间 形成油膜，并用液压装置或机 械压推装置等方法给轴向推 力，当配合件达到所要求为止 后，卸去高压油，机壳形成过圆锥，或拆 卸，调整圆 柱面配合位 置不易擦伤配合表面，便于安装 和拆卸，方便维修，装拆时轴 向力较小，但制造精度要求高， 多用于圆锥轴的装拆适用于 过盈量人的人，中型或需要经 常拆卸的联接件，如人型联轴 器，传播螺旋桨，化工机械， 机车车轮和轧钢设备，特别适 用于联接定位要求严格的联接盈配合对于圆锥形配合面， 过盈量是靠配合件彼此相对 轴向移动而获得，具有圆柱形 配合面，过盈量人小取决于选 出的配合件，如人型凸轮与轴的联接。

一般仅用于钢制零件对于圆柱面联接，因装配困难, 故一般用于拆卸或调整配合位 置，如车轮与轴的联接，用温 差法或压入法装配，用液压法 拆卸2•过盈联接的设计与计算过盈配合的计算和选用，只适用于被联接件材料在弹性范闱内的过盈联接计算，即被联接件 的应力低于其材料的屈服极限联接承载能力主要取决于联接的摩擦力和联接中零件的强度 设计的已知条件为传递的载荷，被联接件的材料，摩擦系数，尺寸和表面粗糙度等过盈联接设计的内容1计算所需的最小过盈和根据被联接件的强度所允许的最人过盈量，以确定所选配合过盈屋 的上下限2根据配合所确定的过盈量上，卜•限，按公差配合标准选择适当的配合种类3校核传递力的大小及结合件的应力大小4必要时计算包容件的外径扩人量和被包容件内径的缩小量5. 计算装卸力或装配温度6确定零件的合理结构，配合面的工艺要求和决定装配方法7.采用油压装拆应符合JB/ZQ4271-86和JB/ZQ4277-86的有关要求过盈联接计算假设1零件的应变在弹性范围内2备联接件是两个等长厚壁圆筒，其配合面件的压强均匀分布3.包容件与被包容件处于平面应力状态，即轴向应力碍=0,圆柱面过盈配合的应力分布见图5-4-1，图中假设，结合面压强为Pt,包容件与被包容件切向应力为°,径向应力为入<•>空a柱百过左农!54b）实心越聲面过立庆按0.1 0.2图 5-4-2C2图5-4-1过盈联接配合面应力分布4材料弹性模量为常数5-计算的强度理论，按变形能理论圆锥面过盈联接的计算与圆柱面过盈联接相同，但还应注意卜•列各点：1结合直径dt应以平均直径dm代替2通常装拆压力高于实际结合压力，因此计算材料是否产生塑性变形时，应以装拆压力进行计算，装拆时的压力增量见图5-4-2,压力曾力系数U根据2■在图中阴影部分确定，由于 gU与结合面的几何形状误差，表面粗糙度，表面质量，安装的正确性等因素有关，所以图中 U是一个范围，一般装配时取较小值，拆卸时取较大值。

3液压装卸时，因结合面间存在油膜，因此装拆时的摩擦系数不同，计算压入力和压出力时 应按装拆时的摩擦系数进行计算圆锥面过盈联接有不带中间套和带中间套两种型式不带中间套的联接用于中，小尺寸的联 接，或不需多次装拆的联接，带中间套的联接多用于人型，重载和需要多次装拆，或配合件 之一是铸件（可能有砂眼，气孔等）的联接中间套小端内径小于100mm者，其小端厚度一般为2.5mm左右，小端内径在100-300mm 者，其小端厚度一般为2.5-6mm.2.1过盈联接的计算步骤与公式（详见设计手册第三版第2卷P5・180〜5・189）3•过盈联接的结构设计3.1圆柱面过盈联接的合理结构过盈配合面轴向压力分布不均匀（图5-4-11）, 为了改善压力不均，减少应力集中，结构上可采取下列措施1.使非配合部分的直径小于配合直径（图5-4-lZa）,并以较人圆弧过渡，配合直径dt与非配 合直径d'之比通常取dt/d‘ $1.05,圆弧半径可取（0.1-0.2） dt2在被包容件上加工出卸载槽（图5-4-12b,c）,必要时卸载槽应滚压处理，以提高疲劳强度3.包容件的端面加工出卸载槽（图5-4-12d）或减小包容件端部的厚度（图5-4-12e）,Bif一种措 施结构简单，应用较广5-4-11配合面轴向压力分布图5-4-12改善应力狀态的结构为了便于装配，对结构的要求；1.包容件的孔端和被包容件的进入端应有倒角，通常取倒角a为5°或10° ,倒角尺寸可按 表5-4-11选定2当轴承受较大的变核实时，包容件的孔端应倒圆角，以提高轴的疲劳强度。

3配合长度一般不超过配合直径dt的16倍，如配合长度过长，配合直径宜制成阶梯型，以 改善装配工艺4轴与盲孔的过盈配合，应有排气孔5. 结合膜的粗糙度一般不宜人于Ra6 3p m6. 结合材料相同时，为避免压入时发生粘着现象，包容面与被包容面应有不同的硬度有关 其他装配要求请查阅GB5371-85附录D表5-4-11 过盈联接零件空端和进入端倒角尺寸径d角 尺 寸s7,s6,r6x7y7z7W50aA0.5111.51 522.550-100aA11.5n2.522.53.5100-250aAn2 533.544 556配合直倒 配合种类250-500aA3.544.55.5788.510对配合面的要求1. 圆锥面几何形状，尺寸公差应准确，配 合应均匀，接触良好通常采用1:50 或1:30锥度,承受较大力距时采用1:50 锥度2. 中间套与相关件圆柱面的配合：dfW 180mm 的联接，一般取 H7/116, 180mm的联接，外锥面中间套取F8/117, 内锥面中间套取H8/f73. 锥度公差：以平均直径如按 GB1801-GB1803 选取4. 形位公差：圆锥母线的直线度和圆锥的 圆度的值分别不得超过由配合H7/U7所 得出的过盈屋的9-14%,圆锥面的接触 率不低于70-80%5. 表面粗糙度：锥面Ra不人于0.8p m, 圆柱面Ra不人于1 6|J m压力油的选择通常使用矿物油，推荐油的粘度为3.6 X10-5m2 /s,油应清洁，不得有杂质等污 物配合面的表面处理1. 为避免粘着和装拆时表面擦伤，当包容 件和被包容件材料相同时，应具有不同 的表面硬度2. 需多次装拆的中，小尺寸圆锥面过盈联 接，为避免擦伤和磨损，可在结合面镀 一薄层硬珞（只镀结合件其中之一）3. 需多次装拆的人尺寸圆锥面过盈联接， 应采用带中间套的形式，为避免擦伤， 可在中间套圆锥表面镀一层硬铭，或将 中间套大端方向加长，（加长部分以不 超过压入行程长度两倍为宜）注：实现圆锥过盈联接除符合本表一般要求外，还应符合JB/ZQ4271-86的规定。