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过盈联接拆装技术(张协)


力和结合力可大幅度增加;
(3)接合面上涂型号为675的黏结剂,在-55~+150℃温度范围稳定性好,超 过190℃就会失效。因此,在热装加热过程中,叉头的温度要严格控制在190℃以 内。黏结剂性能:黏度为125m· Pa· s, 剪切强度为15~30MPa。
一、联接强度的验算; 二、组成联接的零件的应力和变形; 三、压入力和压出力的计算; 四、温差法装配时加热及冷却的温度。
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SHANGHAI BAOSTEEL EQUIPMENT MAINTENANCE CO. ,LTD
一、压入力和压出力的计算
当采用压入法装配并准备拆卸时,为了选择压力机的容量,应计算 出其最大压入力和压出力; 最大压入力
以是轴向力、转矩或二者的组合,有时也可
以是弯矩。一般而言,过盈愈大,联接的固 持力愈大,零件的装配应力也愈高。
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图3. 过盈联接的固持力
图4. 过盈联接工作原理图
当该连接承受轴向力F或扭矩T时,配合面上产生摩擦阻力或摩擦力矩来抵抗 和传递外载荷。
热(冷)装法
中级过盈配合
比较紧固的配合,传 H7/s6,H8/s7,H6/s5,S 递较小的扭矩,需附 7/h6,S6/h5 加固定装置 用于不经常拆卸的地 H7/n6.H8/n7,H6/n5,N 方,同心度和配合紧 7/h6,N8/h7,N6/h5 密性好 过盈配合特征及装配方法
用压力机压入或 热(冷)装法
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二、主轴的结构
宝钢股份2050热轧厂粗轧机主轴属于滑块式万向接轴,主要有轧辊端叉头、 主电机端叉头、接轴组成,总长约11m, 总重38.6 t, 进口制作原价约600万元 人民币。
过盈联接拆装技术
宝 检 公 司
张 协
2010年3月4日基础知识ຫໍສະໝຸດ 一、过盈联接的类型、特点及应用
过盈联接是利用过盈配合来实现的一种静联接。在一般情 况下,拆卸此类部件,常常会使零件配合表面损坏,有时还会 使整个零件损坏,所以,这种联接大多是不可拆联接;但若装 配过盈不大,或者过盈虽大而采取适当的装拆工艺,则此种联 接又变成可拆联接。
图7. 利用液压拆装的过盈联接 (a)油从包容件压入 (b)油从被包容件压入 (c)带中间套的联接
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过盈联接的计算主要包括两个方面: (1)在已知载荷的条件下,计算零件配合表面间的压强大小和产生这 个压强所需的过盈;
图5. 过盈联接装配示意图
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温差法:
利用金属的热胀冷缩性质,使零件便于装配,然后在常温下得到过盈 联接。采用温差法进行装配时,可以只加热轮毅(包容件),使孔膨胀; 也可以只冷却轴(被包容件),使其收缩;亦可同时既加热轮毂又冷却轴。 加热法一般用于零件配合尺寸较大的场合,常利用电热或油浴加热。冷却 法多用于零件配合尺寸较小的场合或大型机壳的联接,冷却时多采用液态 氮或固态二氧化碳(干冰)。采用温差法装配,零件配合表面损伤较小, 仔细操作可获得较好的效果,但其工艺较压入法复杂。 由于过盈联接多次装拆后,配合面会受到严重损伤,当配合过盈量很 大时,装配后再拆卸就更困难。因此,为保证多次拆装后的配合仍能具有 较好的固持能力,现在较大过盈连接采用液压拆卸,即在配合面间注入高 压油,以胀大包容件的内径,缩小被包容件的外径,从而便于拆卸,并减 小配合面的擦伤。但采用这种方法时,需在包容件或(和)被包容件上制 出油孔和油沟。
长轴实物图
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主轴的主要技术参数
上下主轴正反转传动机电功率:N=2X6200 Kw ;
转数:n=0~40/30 r/min; 轧制力矩:max 4200 KN· m. 主轴的结构特点 (1)接轴与叉头为过盈配合,其过盈量为0.25-0.38mm; (2)接轴与叉头的配合必须进行表面喷砂毛化,粗糙度达Ra5-8之间;摩擦
F=ildπμ
其中:F----取出力(kg); i----过盈量; l----套入的长度; d----套的直径; μ----摩擦系数 钢μ=0.1~0.2
最大压出力
F0 1.3 ~ 1.5 F
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三、圆锥面过盈联接
结合面具有一定锥度的过盈联接称为圆锥面过盈联接。这种联接拆装 方便且配合表面不易擦伤,联接的固持力较大,适用于传递大载荷及大型 零件的联接 。
图6所示为端部靠螺母压紧的圆锥面过盈联接与键联接结合使用,能精
各种材料的膨胀系数
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配合类别
代号
配合特征 极牢固的配合,在传 递较大的扭矩和较大 的动载荷下工作,有 时不需要附加紧固装 置
装配方法
重级过盈配合 (包括特重级)
H7/u6,H8/u7,U7/h6
二、包容件加热及被包容件冷却温度
包容件的加热温度
δ max +Δ 0 t2 = +t0 Ka1d
被包容件的冷却温度
δ max Δ 0 t1 t0 Ka2d
式中:δmax ---零件配合的最大过盈量; △0---装配时为了避免配合面互相擦伤所需的最小间隙。通常采用同样 公称直径的间隙配合H7/6的最小间隙,或从手册中查取; K a1 K a2 --分别为被包容件及包容件材料的线膨胀系数,查有关手册; t0---装配时的环境温度。
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过盈联接的装配方法:
压入法:利用压力机将被包容件直接压入包容
件中。由于有过盈量的存在,压入的过程中,配
合表面微观不平度的峰尖不可避免的要受到擦伤 或压平,降低了联接的可靠性。在被包容件和包 容件上分别制出导锥,并对配合表面进行润滑, 可以减轻上述缺点。
图2.第二类过盈联接 (a)利用扣紧环联接 (b)利用扣紧板联接
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过盈联接的优缺点: 过盈联接的优点是结构简单、定心性好,承载能力高,并且在振动 下能可靠工作,适用于需要传递大的载荷和具有足够的联接强度的大、 中型零件的联接。过盈联接的主要缺点是装配困难和对配合尺寸的精度 要求较高。近年来,利用液压拆装的过盈联接有所发展,拆装困难的问 题得到了一定的改善 。
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二 、过盈联接的工作原理和装配方法
过盈联接之所以能传递载荷,其根本原
因在于零件具有弹性和零件之间具有过盈。 装配以后,由于包容件和被包容件的径向变 形,使配合面间产生很大的压力,工作时, 就是靠这一压力相伴而生的摩擦力来传递扭 矩和载荷。这种摩擦力或摩擦力矩称为固持 力,如图3所示。过盈联接所传递的载荷可
图8.滚花压合联接
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滚花压合联接一般在硬度较高的轴表面做出滚花,再压入孔内。轴表面滚花 后,轴的直径会增大,其增大的数值与零件的材料和花纹的节距有关。材料愈硬, 直径增大愈小。含碳量为0.35~0.4% 的钢材零件,滚花前后直径的变化数值见下
表。
滚花压合联接简单可靠,广泛用于精密机械及仪器仪表中。但这种联接不能承 受较大的轴向力,因此,当有轴向力时,须考虑其它轴向固定措施结合使用。
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计算公式
圆柱面过盈联接的计算
过盈联接计算的假设条件:联接零件中的应力处于平面应力状态,应变均在 弹性范围内;材料的弹性模量E为常量;联接部分为两个等长的厚壁筒,配合面 上的应力均匀分布。 过盈联接主要用以承受轴向力或传递扭矩,或者同时兼有以上两种作用。为 保证过盈联接的工作能力,强度计算包括以下内容:
确地达到给定的压强和避免承载能力降低,广泛用于电动机和减速器轴端 联接 。
图6. 轴端螺母圆锥面过盈联接
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近年来,利用液压拆装的圆锥面过盈联接 (见图7)有所发展,从而使 圆锥面过盈联接的应用范围不断扩大。液压装配是将高压油压入联接的配合 表面,迫使配合面处的内径涨大和外径缩小,同时施加一定的轴向力,使两 零件相互压紧。待零件装配到预定位置后,排出高压油,就构成了过盈联接。 拆卸时,只要压入高压油,两件即可分离。 圆锥面过盈联接的缺点是对配合表面的接触精度要求较高 (接触面一般 大于75﹪,且接触均匀等),采用液压拆装时需高压油泵等专用设备。
(2)在已知过盈的条件下,计算联接零件的强度和装拆力的大小。
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