第七章 过盈联接
§7-4 过盈联接
（一）过盈联接的类型及应用
❖无辅助件的过盈联接
其配合表面有圆柱面和圆锥面，主要用于轴与毂的 联接、轮圈与轮芯的联接以及滚动轴承与轴或座孔 的联接等；
❖有辅助件的过盈联接
主要借助于辅助件扣紧板（或扣紧环）将重型剖分 式零件沿接缝面联接为一体。目前多为螺栓联接所 取代。
⑵联接零件为脆性材料时的强度校核式
失效形式是包容件和被包容件配合表面的断裂。 按第一强度理论（1≤ B）求得允许的最大径向压力
包容件 被 包容件
pmax
d
2 2
d
2 2
d2 d2
B2
2~3
pmax
d 2 d12 2d 2
B1
2~3
B1 、B2—分别为被包容件和包容件材料的强度极限， MPa
4.过盈联接最大压入力、压出力
最大压入力 最大压出力
Fi fdlpmax
F0 (1.3 ~ 1.5)Fi
5.包容件外径胀大量及被包容件内径缩小
量
d2 max
2 pmax d2d 2
E2
(d
2 2
d
2)
mm
d1max
2 pmax d1d 2 E1(d 2 d12 )
mm
6.包容件加热及被包容件冷却温度
包容件加热温度
t2
max 0 2d 103
dlf
（2）传递转矩T，保证不产生周向滑动
当径向压力为 p 时，在转矩 T 的作用下，配合面间所能
产生的摩擦阻力矩 Mf 应大于或等于转矩 T。
Mf
dlpf
d 2
T
p
2T
d 2lf
(3)承受轴向力F和转矩T的联合作用
需保证
dlpf F 2 ( T )2
d 2
故所需径向压力为
F 2 (2T )2
3.过盈联接的强度计算
➢ 联接的强度（计算并选出标 准过盈量以产生必须的径向 力）；
➢ 联接件本身的强度 过盈联接装配后，包容件胀 大，被包容件缩小。因此， 在包容件上将产生周向拉应 力，在被包容件上则产生周 向压应力和径向压应力。应 力大小及分布如右图所示。
⑴ 联接零件为塑性材料时的强度校核式
（二）过盈联接的工作装配方法
▪ 工作原理：过盈联接是将两个联接
件套装起来，其中一个联接件叫包容 件，另一个叫被包容件。二者装配后， 由于结合处的弹性变形和装配过盈量， 将在配合表面上产生很大的正压力。 当联接承受外载荷（轴向力或转矩） 时，配合表面靠此正压力所产生的摩 擦力或摩擦力矩来传递外载荷。
t0
被包容件冷却温度
t1
max 0 1d 103
t0
式中
max—所选标准配合在装配前的最大过盈量，m;
0—装配时为避免配合面擦伤所需的最小间隙，通常采用 间隙配合H7/g6;
1 、2—分别为被包容件及包容件材料的线膨胀系数； t0—装配环境温度 ，℃
量时的强度；——连接零件的强度 ➢ 胀缩法时：需计算加热及冷却的温度； ➢ 压入法时：计算装拆时所需的压入力和压出力。
1.配合面间所需的径向压力
⑴传递轴向力，保证联接不产生轴向滑移
设：过盈配合的公称直径为d； 配合面间的摩擦系数为f； 配合长度为l；
则摩擦阻力为：
Ff dlpf
∵ Ff F ∴ p F
p
d
dlf
2.过盈联接的最小有效过盈量min
由厚壁圆筒的设计式，可导出联接零件配合面间的压力 p与（理论）过盈量min之间的关系：
min
pd (C1 E1
C2 E2
) 103
m
式中： p—配合面间的径向压力， d—配合的公称直径；
E1、E2—分别为被包容件和包容件材料的弹性模量；
C1 、 C2—分别为被包容件的刚性系数和包容件的刚性系数；
要求过盈联接在装配后不产生塑性变形，由第三强度理论
1 3 s
式中，1—周向应力； 3 —径向应力； s—零件材料的屈服点
对于包容件，其危险应力发生在内表面，由图7-26可见
1
p
d
2 2
d
2 2
d2 d2
3 p (负号表示压应力）
故
p
d d
2 2
2 2
d2 d2
p
s2
即
2 pd22
d
2 2
d
min min 2u
2u 0.8(Rz1 Rz2 )
u—配合表面上微观峰尖 被擦去部分之和；
Rz1 、Rz1—配合表面上微 观不平度的十点高度
几点说明
▪ 压入法装配时，用式（7-12）求得 min，而后从国家标
准中选一标准过盈配合，并使之略大于或等于 min；
▪ 胀缩法装配时，配合表面擦伤甚微，可按式（7-11） 计算，即min = min；
▪ 由式（7-8）~（7-10）可见，当传递的载荷一定时，配 合长度 l 越短，所需的径向力 p 就越大。再由式（7-11） 可知，当 p 增大时，所需的过盈量也随之增大。因此， 为避免在载荷一定时需用较大的过盈量而增加装配时 的困难，配合长度不宜过短。一般 l≈0.9d，但由于配 合面上的应力分布不均，当 l >0.8d 时，应考虑两端应 力集中的影响，采取相应的措施。
▪ 装配方法：
压入法； 胀缩法（温差法）；
（三）过盈联接的设计计算
▪ 假定条件：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；材料的弹性模量为常量；联接部 分为两个等长的厚壁筒，配合面上的压力均匀分布。
▪ 计算内容： ➢ 在已知载荷的条件下，计算配合面间所需产生的压力
及其所需的最小过盈量；——连接强度 ➢ 选定标准过盈配合时，校核联接的诸零件在最大过盈
2
s2
(*)
对于被包容件，其危险应力也在内表面，该处
1
2 pd 2 d 2 d12
，
3 0
由 1 3 s1
得
2 pd 2 d 2 d12
s1
(**)
由式（*）和（**）可推得：
包容件（内表层）
pmax
d
2 2
d
2d
2 2
2
s
2
被包容件（内表层）
pmax
d
2 2d
d12
2
பைடு நூலகம்
s1
C1
d2 d2
d12 d12
1
C2
d
2 2
d
2 2
d2 d2
2
d1 、 d2—分别为被包容件的内径和包容件外径；
1 、 2 —分别为被包容件与包容件材料的泊松比
最小有效过盈量min
当采用压入法装配时，总有一部分表面的波峰被擦平， 使装配后的实际过盈量小于装配前的测量过盈量，为此， 必须适当增大理论过盈量，以保证联接具有足够的紧固 性。即有