圆锥过盈连接的计算举例

圆锥过盈连接的计算举例

已知条件:

包容件材料为35CrMo,调质硬度为269302HB

被包容件材料为35CrMo,调质硬度为269302HB

中间套材料为45,调质硬度为241286HB

包容件外径 da460mm

被包容件内径 di0

结合面最大圆锥直径df2320mm

结合面长度lf400mm

结合面锥度C150

外锥中间套圆柱面直径d300mm

包容件与被包容件材料的屈服点

σsaσsi540MPa

包容件与被包容件材料的弹性模量

EaEi210000MPa

中间套材料的弹性模量E210000MPa

包容件与被包容件材料的泊松比

νaνi0.3

传递转矩T370kN·m

承受轴向力Fx470kN

圆锥结合面轮廓算术平均偏差

RaaRai0.0016mm

圆柱结合面轮廓算术平均偏差

RaaaRaai0.0016mm

序号

计算公式和结果

1

传递

载荷

所需

的最

小过

盈量

传递载荷所需的最小结合压强

根据连接特性,取K1.5;查表纵向过盈连接的摩擦因数μμ0.12

2

直径比

包容件

3

被包容件

(对实心轴qi0)

4

传递载荷所需的最小直径变化量

包容件

查表系数CaCiCa3.0877(内插法)

5

被包容件

查表系数CaCiCi0.7

6

传递载荷所需的最小有效过盈量

δemineamin+eimin0.3494+0.07920.4286mm

7

考虑压平量后的所需最小过盈量

Sa1.6(Raa+Raaa)

Si1.6(Rai+Raii)

δminδemin+2(Sa+Si)

0.4286+2×[1.6×(0.0016+0.0016)+1.6×(0.0016+0.0016)]

0.4491mm

8

不产

生塑

性变

形所

允许

的最

大过

盈量

不产生塑性变形所允许的最大结合压强

包容件

或查

pfmaxaσsa0.2941×540158.8MPa

9

被包容件

pfmaxsi0.5×540270MPa

10

被连接件

pfaminpfimax中的较小者,pfmax158.8MPa

11

被连接件不产生塑性变形所允许的传递力

Ftpfmaxpdmlf μ158.8×π×316×400×0.127567086N

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+eimax0.7378+0.16730.9051mm

15

满足连接要求的最小和最大过盈量

[δmin]0.4491mm

[δmax]0.9051mm

16

选取内、外圆锥直径公差及配合

选取内锥H7、外锥x6

17

所选配合实际最小和最大过盈量

根据配合H7/x6,在dm316mm上的偏差分别为

[δmin]0.590-0.0570.533mm

[δmax]0.626-00.626mm

已考虑了安全系数,故使[δmin]接近δmin

18

外锥中间套与相关件圆柱面配合间隙

偏差分别为

最大间隙 Xmax0.069-(-0.052)0.121mm

最小间隙 Xmin0.017-00.017mm

19

轴向位移的极限值(压入行程)

20

装配时中间套变形所需的压强

21

实际最大结合压强

22

需要的装拆油压

px1.1[pfmax]1.1×114125.4MPa

23

需要的压入力

24

需要的压出力

25

实际最小结合压强

Sa1.6×(0.0016+0.0016)0.00512mm

Si1.6×(0.0016+0.0016)0.00512mm

26

传递最小载荷

传递转矩

传递力

Ftmin[pfmin]pdmlfμ89.92×p×316×400×0.124284.84kN

27

装拆时实际最大应力

包容件

28

被包容件

29

被连

接件

直径

变化

包容件外径增大量

30

被包容件内径减小量

因为是实心轴di0故△di0