圆锥面过盈连接的计算 (GB/T 157551995)

(用于中、小尺寸,或不需多次装拆的连接)

(用于大型、重载和需多次装拆的连接)

1—带外锥面中间套;2—带内锥面中间套

序号

 

一、传递载荷所需的最小过盈量

T——传递的转矩N·mm

Fx——传递的轴向力N

dm——圆锥面结合平均直径mm

df1df2——圆锥结合面小端和大端直径mm

lf——结合长度,推荐lf1.5dm

μ——被连接件摩擦副的摩擦因数见表纵向过盈连接的摩擦因数μ横向过盈连接的摩擦因数μ,推荐μ0.12

K——安全系数,根据连接的重要程度决定,推荐K1.23

F1——传递力N

da——包容件外径(最大外径)mm

di——被包容件内径(最小直径)mm

Ea——包容件材料的弹性模量MPa,查表常用材料的弹性模量、泊松比和线胀系数

Ei——被包容件材料的弹性模量,MPa,查表常用材料的弹性模量、泊松比和线胀系数

Ca 值可查表系数CaCi

Ci 值可查表系数CaCi

Sa1.6Raa(不带中间套)

Sa1.6(Raa+Raaa)(带中间套)

Si1.6Rai(不带中间套)

Si1.6(Rai+Raii)(不带中间套)

ν——连接件材料的泊松比,查表常用材料的弹性模量、泊松比和线胀系数

ab值可查

c 值可查;当实心轴qi0c0.5

σsaσsi——包容件和被包容件材料的屈服点MPa

σbaσbi——包容件和被包容件材料的抗拉强度MPa

[δmax][δmin]——满足连接要求的最大过盈量和最小过盈量

1

传递载荷所需的最小结合压强

传递转矩T

MPa

传递轴向Fx

同时传递TFx

2

直径比

包容件

 

3

被包容件

实心轴 qi0

 

4

传递载荷所需的最小直径变化量

包容件

mm

5

被包容件

mm

6

传递载荷所需的最小有效过盈量

δemineamin+eimin

mm

7

考虑压平量后的所需最小过盈量

δminδemin+2×(Sa+Si)

mm

二、不产生塑性变形所允许的最大过盈量

8

不产生塑性变形所允许的最大接合压强

包容件

塑性材料pfamaxsa

脆性材料

MPa

9

被包容件

塑性材料pfimaxsi

脆性材料

10

被连接件

pfmaxpfamaxpfimax中较小者

MPa

11

被连接件不产生塑性变形的传递力

Ftpfmaxpdmlf μ

N

12

不产生塑性变形所允许的最大直径变化量

包容件

mm

13

被包容件

mm

14

被连接件不产生塑性变形所允许的最大有效过盈量

δemaxeamax+eimax

mm

三、选择配合

15

满足连接要求的过盈量

保证过盈连接传递给定的载荷

[δmin]δmin

mm

保证被连接件不产生塑性变形

[δmax]δemax

16

确定基本过盈量

一般情况

δb(δmin+δemax)/2

mm

db——基本过盈量(选择过盈配合的基准值。基孔制时,基值等于轴的基本偏差的绝对值;基轴制时,其值等于孔的基本偏差的绝对值)mm,见

选择配合种类时,在过盈量的上、下限范围内常有几种配合可供选用,一般应选择其最小过盈[δmin]等于或稍大于所需过盈δmin的配合[δmin]过大会增加装配困难。选择较高精度的配合,其实际过盈变动范围较小,连接性能较稳定,但加工要求较高。配合精度较低时,虽可降低加工精度要求,但实际配合过盈变动范围较大,如成批生产,则各连接的承载能力和装配性能相差较大,这时,宜分组选择装配,既可保证加工的经济性,又可使各连接的过盈量接近

当包容件和被包容件的工作温度不同时,应计入温差引起的过盈量的变化,包容件和被包容件的工作温度不同时温差引起的过盈量变化为:δt[αa(ta-tg)-αi(ti-tg)]df  mm

式中 ti ta——被包容件和包容件的工作温度,℃;

tg——工作环境温度,℃。

当工作角速度很高时,应考虑由于离心力使配合过盈减小而引起连接可靠性降低的情况

要求有较多的连接强度储备

δemaxδb(δmin+δemax)/2

要求有较多的被连接件材料强度储备

δminδb(δmin+δemax)/2

确定配合基本偏差代号

根据基本过盈量δb和以基本圆锥直径(一般取最大圆锥直径df2)为基本尺寸由查出

 

选取内、外圆锥直径的配合和公差

根据基本偏差代号、基本圆锥直径和δemaxδminGB1801确定

 

位移型圆锥过盈配合

选取内、外圆锥直径的配合和公差

GB/T 1800GB/T 1801选取,推荐选用IT7IT6公差等级的HhJSjs配合

 

对基面距有要求的圆锥过盈配合

根据基面距的尺寸公差要求,按GB/T 12360计算选取内、外圆锥直径公差带

 

所选配合的最大过盈量[δmax]和最小过盈量[δmin]

GB/T 1801给出的极限偏差计算

mm

四、油压装拆参数

17

中间套尺寸(不带中间套不需计算)

外锥面中间套

dfi11.03d+3

dfi2dfi1+Clf

mm

d——中间套圆柱面直径mm

dfi1dfi2——被包容件结合面的小端、大端直径mm

C——圆锥过盈连接锥度,推荐

选用120130150

内锥面中间套

dfi20.97d-3

dfi1dfi2-Clf

18

中间套与相关件圆柱面配合

外锥面中间套

推荐d100mm时按

100mmd200mm时按

d200mm时按

内锥面中间套

推荐d100mm时按

d100mm时按

 

19

中间套与相关件圆柱面配合极限间隙

GB/T 1801的规定计算XminXmax

mm

计算中间套变形所需压力时,按最大间隙

20

轴向位移的极限值(压入行程)

不带中间套

mm

轴向位移公差TEEamax-Eamin

带中间套

21

装配时中间套变形所需压强

MPa

E——中间套材料的弹性模量MPa

22

实际最大结合压强

不带中间套

MPa

 

带中间套

23

需要的装拆油压

px1.1[pfmax]

MPa

应使pxpfmax,否则应重新选择材料

24

需要的压入力

N

μ1——油压装配时的摩擦因数推荐μ10.02

25

需要的压出力

N

μ1——油压拆卸时的摩擦因数推荐μ10.02(μ1-C/2)出现负数时其压出力为负值。应注意采用安全措施防止弹出

五、校核计算(需要时进行)

 

26

实际最小结合压强

MPa

 

27

最小传递载荷

传递转矩

N·m

μ——连接工作时的摩擦因数,查表纵向过盈连接的摩擦因数μ、和表横向过盈连接的摩擦因数μ推荐μ0.12

传递力

Ftmin[pfmin]pdmlfμFt

N

28

装拆时实际最大应力

包容件

MPa

px——装拆油压MPa

abc——见序号89

29

被包容件

MPa

六、被连接件直径变化量

30

包容件的外径增大量

mm

pf[pfmax][pfmin]分别计算其结果为最大增大(减小)量和最小增大(减小)

31

被包容件的内径减小量

mm

1.包容件和被包容件的工作温度不同时温差引起的过盈量变化为:δt[αa(ta-tg)-αi(ti-tg)]df mm

2.压装设备应有足够的压力吨位,该值约为压出力的2.5倍。