圆柱面过盈连接包容体内外孔过盈量分析-论文.pdf

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1、2014年第4期中州煤炭第220期圆柱面过盈连接包容体内外孔过盈量分析李峰，张涛，何鹏辉，李一～～一～耀一m～一～_～茎～一一一一～a一～Ⅲ(1．郑州机械研究所，河南郑州450001；2．河南省煤炭科学研究院有限公司，河南郑州450001)摘要：通过理论公式计算和有限元分析，分别计算了几组圆柱面过盈连接包容体内孔和外环的过盈量，与加工和装配后实际测得的过盈量进行对比，分析变量间关系。结果表明，理论公式计算结果比实际装配后的实测结果小约0．05mm，而有限元分析结果与实际装配后的实测结果基本一致。因此，在减速器装配中，将有限

2、元模拟热装后外环的变形量作为重要参考，确定圆环的内孔和外径的尺寸公差带，既可减少维修更换时间，又能降低维修成本、提高减速器的工作效率。关键词：过盈连接；包容体；内孔；外环中图分类号：TH131文献标志码：A文章编号：1003—05一0¨一6(一～2一014一)04一c一戛一—0～一082一～—0～一3一．～一AnalysisonInterferenceMagnitudeofCylindricalBoreandOuterRingDuringtheInterferenceFittingLiFeng，ZhangTao，HePen

3、ghui，LiYao(1．ZhengzhouResearchInstituteofMechanicalEngineering，Zhengzhou450000，China；2．HenanCoalScienceResearchInstituteCo．，Ltd．，Zhengzhou450001)一{言一一一_圣一_蚕_二呈垩～一一～_Jn∞基1_王m-(三一1wmd．詈一_三～圆环结构在工程中应用比较普遍，目前国内外构，当由于外力作用出现轴承损坏或需要更换较大对于圆环在径向力作用下产生的应力及变形情况有轴承时，笔者提出无需重新加

4、工新轴，仅需在原来的不少研究。对于厚度与直径比值较小的圆环多采用旧轴上套一个圆环，使轴承和其保持过盈连接。在简化后的二维模型进行分析，这种分析对壁厚或轴热装之前，通过对比理论分析和实际计算得出圆环-昌_=～Ⅲ三～^向尺寸很小的圆环较为适用¨。，对于其他圆环则有内孔变形量和外环变形量间的关系，将圆环外径由一定的局限性。对较厚圆环的研究多基于经典理论于加热出现的变形量、轴与圆环内孔配合后对圆环公式。圆环作为一种在减速器上的普通零件，其外径产生的变形量补偿到圆环外径的变形量上，更主要作用有：固定轴承端面，调节齿轮和轴承之间的直观

5、反映工作中的实际情况。距离并起固定作用，内孔和轴过盈连接使外环和轴1圆环设计要求及过盈量计算承热装后一起运转。针对应用于减速器中轴和轴承配合处的圆环结1．1圆环设计要求本文讨论的圆环材料选择Q235A，其内径为收稿日期：2013一l2—26340mm，外径为360mm，长度为205mm，该圆环内基金项目：机械科学研究总院技术发展基金(72413007)；河南省科孑L在和轴装配时需要满足一定的过盈量；另外，其外技攻关重点项目(112102210155)作者简介：李峰(1979一)，男，河南沁阳人，工程师，硕士，2008年径和

6、轴承内径装配时，也要满足实际要求的过盈量。毕业于西安石油大学，现从事变速器的设计研发工作。轴转速为59．26r／min，功率为2474kW，以下分别·82·2014年第4期李峰。等：圆柱面过盈连接包容体内外孔过盈量分析总第220期为薄壁环的零件图(图1)、与其相配合的轴的零件包容件材料的弹性模量。图(图2)、满足过盈量要求的成品装配图(图3)。(2)由T=9549P／N，计算得T=39．8N·m。①设计要求：包容体(圆环)内孔为340∞mm，与其中，为传递的转矩；P为功率；Ⅳ为转速。其内孔配合的轴径为340：mm，包容体外

7、环要求(3)由P，=计算P，其中，d为结合直径；￡dfe为360：：mm。②设计目的：当圆环的内孔变形量为结合长度；为被连接件摩擦副的摩擦因数。为0．051～0．144mm时，其外环在与轴装配时最少(4)由q=df／d，计算得出口=0．94。需要有0．114～0．150mm的变形量。(5)由Px7可，计算得Px=誊08．45MPa。其中，艿⋯为最大过盈量；C为包容体系星数；C；为被包容体系数；Ei为被包容件的弹性模量。8号(6)由p：艺，计算得pi=2．4MPa。其中，S为包容体压平深度；S，为被包容体压平深度。图1薄壁环

8、零件示意综上计算得：△d⋯=0．2199mm；△d=0．0625mm。一鼋是雪耋flf、f一f喧薯蕈，l雾由计算可知：外径360mm的变形量为0．0625～0．2199mm，即为360：：；mm。与要求的配一468．一，411355452一CM30L4525～，GB，r145—200合0360：：mm相