圆柱面过盈连接的计算举例

已知条件:

:装配方式为压入法或热装法

包容件材料为45

被包容件材料为35

包容件外径da100mm

结合直径df50mm

被包容件内径di10mm

结合长度lf80mm

表面粗糙度微观不平度十点高度

RaaRai0.0016mm

连接件摩擦副的摩擦因数(-无润滑)μ0.11

包容件和被包容件材料的弹性模量

EaEi210000MPa

包容件和被包容件材料的泊松比

νaνi0.3

包容件材料的屈服点σsa400MPa

被包容件材料的屈服点σsi320MPa

传递力Ft70000N

序号

     

计算公式和计算结果

1

传递

载荷

所需

的最

小过

盈量

传递载荷所需的最小接合压强

2

直径比

包容件

3

被包容件

4

传递载荷所需的最小直径变化量

包容件

查表系数CaCiCa1.967

5

被包容件

查表系数CaCiCi0.783

6

传递载荷所需的最小有效过盈量

δemineamin+eimin0.024+0.0090.033mm

7

考虑压平后的最小过盈量

δminδemin+2(Sa+Si)0.033+2×(1.6×0.0016+1.6×0.0016)0.043mm

8

不产生塑性变形的最大有效过盈量

不产生塑性变形所允许的最大接合压强

包容件

a0.428

pfamaxsa0.428×400171.2MPa

9

被包容件

c0.48

pfimaxsi0.48×320153.6MPa

10

被连接件

pfamaxpfimax中的较小者,则Pfmax153.6MPa

11

被连接件不产生塑性变形的最大传递力

Ftpfmaxpdflfμ153.6×p×50×80×0.11212321N

12

不产生塑性变形所允许的最大直径变化量

包容件

13

被包容件

14

被连接件不产生塑性变形所允许的最大有效过盈量

δemaxeamax+eimax0.072+0.0290.101mm

15

选择配合

选择配合的要求

[δmin]0.043mm[δmax]0.101mm

胀缩法装配时δminδemin0.033mm,则[δmin]0.033mm

16

初选基本过盈量

δb(δmin+δemax)/2(0.043+0.101)/20.072mm

若要求较多的连接强度储备时,可取(δmin+δemax)/2δbδemax此时取δb0.081mm

胀缩法装配时δb(0.033+0.101)/20.067mm

17

确定基本偏差代号

δb0.07mm

根据δbdf,在中查出相应的基本偏差代号“u

18

确定公差等级

采用的公差:孔为IT7,轴为IT6

19

选定配合

H7/u6

20

对选定配合进行复核计算

根据GB/T 1800.31999查出:代号“u”的基本偏差为0.07mm

IT70.025mm  IT60.016mm

[δmax]0.07+0.0160.086mm0.101mm

[δmin]0.07-0.0250.045mm0.043mm

21

装拆力及装配温度

需要的压入力

[δmax]0.086mm

Pxi[pfmax]pdflfμ131.3×p×50×80×0.11181.5kN

22

需要的压出力

Pxe(1.31.5)Pxi(1.31.5)×181.5235.95272.25kN

23

采用热装法时,包容件的加热温度

eat[δmax]+Δ,由表装配的最小间隙查热装的最小间隙Δ0.050mm由表常用材料的弹性模量、泊松比和线胀系数线胀系数α a11×10-6-1

也可根据df50mmeat0.136mm,由查出

t250×10-1×10250

24

校核计算(需要时进行)

最小传递力

[δmin]0.045mm

Ftmin[pfmin]pdflfμ53.3×p×50×80×0.1173.7N

FtminFt满足设计要求

25

实际最大应力

包容件

26

被包容件

27

被连接件的直径变化量

包容件的外径增大量

28

被包容件的内径减小量