过盈连接
过盈连接
一、过盈连接的种类过盈连接是依靠包容件（孔）和被包容件（轴）配合后的过盈来实现紧固连接的。
这种连接的结构简单、同心度好、承载能力强，能承受变载和冲击力，还可避免零件因加工出键槽等而削弱强度，但配合加工精度要求较高，采用圆柱面接合时装拆不便。
过盈连接的配合面主要是圆柱面和圆锥面，其他形式较少。
1．圆柱面过盈连接其配合过盈量的大小，是由连接本身要求的紧固程度所决定的。
在确定配合种类时，一般应选择其最小过盈等于或稍大于连接所需的最小过盈。
因过盈量过大将导致装配困难，而过盈量过小将满足不了传递一定扭矩的要求，在确定精度等级时，若选较高精度的配合，而其实际过盈变动范围较小，装配后连接件的松紧程度不会发生大的差异，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。
在批量生产时，各连接件的承载能力和装配性能相差较大，往往需分组选择装配。
a．配合表面应具有良好的表面粗糙度，零件经加热或冷却后要将配合面擦净。
b．压合前，配合表面处理干净并涂以润滑油，以免装配中擦伤配合面。
c．压入过程应连续，不宜过快；压入速度一般为2～4mm/s（不宜超过10mm/s），并应准确控制压入行程。
d ． 压合时，应始终保持轴和孔同轴线，不许偏斜；应经常用角尺检查校正。
e ． 对于细长的薄壁件，更要细心检查其过盈量和形状偏差，装配时尽可能垂直压入，以防变形。
2． 过盈连接的装配方法a ． 压入配合法 可用手锤加垫块敲击压入，也可采用各类压力机压入。
b ． 热胀配合法 又称红套，是利用金属材料热胀冷缩的物理特性，在套与轴有一定过盈时，将套加热，使孔胀大，然后将轴装入胀大的孔中，待冷却后，轴与套孔就获得了传递轴向力、扭矩或轴向力与扭矩同时作用的结合体。
c ． 冷缩配合法 此法是将被包容件进行低温冷却使之冷缩，对小过盈量的小型连接件和薄壁衬套等多采用于冰冷缩（可冷至-78℃）；过盈量较大的连接件，如发动机的主、副杆衬套等，多采用液氮冷缩（可冷至-196℃）d ． 液压套合法是使高压油注入锥套中，使油压增大，锥套膨胀顶出或装入。
第八章 键、销及过盈配合连接
装配图
断面图
机电工艺学院 戴春琴
A型
B型
C型
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平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮 毂长度选取键的类型和尺寸。
普通平键的规格采用b×L标记 截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定
键长L根据轮毂长度按标准查取（比 轮毂长度短5～10mm）
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普通平键的标记： 键型 键宽×键长 标准号
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冷缩配合的加热方法:
过盈量小的连接件(如薄壁衬套等)可在干冰 (-78°C)中冷却，操作简便。对过盈量较大的连 接件(如发动机主、副连杆衬套等)可采用液态氮 冷却(-195°C)，冷却时间短，效率高。 与热胀法相比冷缩法使被包容件收缩量较小 ，因而多用于过渡配合，有时也用于轻型过盈配 合。 4．螺母压紧法： 对锥面连接件可以 通过拧紧螺母使配合面 压紧形成过盈连接。
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一、平键连接 二、半圆键连接
三、花键连接
四、楔键和切向键连接两侧面传递转矩，键的两侧面是工作面， 对中性好；键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙， 以便装配。
分类：
普通平键
导向平键
滑键
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1．普通平键
分解图
一、圆柱销
1．普通圆柱销
传递横向力
传递转矩
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2．内螺纹圆柱销
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二、圆锥销
1．普通圆锥销
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2．带螺纹圆锥销
内螺纹
大端带螺尾
小端带螺尾
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§8-3 过盈连接： 单击此处编辑母版标题样式
《过盈连接》课件
市场前景
当前市场情况
过盈连接在各个行业中的应 用越来越广泛，市场需求持 续增长。
市场需求和趋势
随着工业自动化的推进和产 品性能要求的提高，过盈连 接的需求将进一步增加。
市场竞争和机会
目前，过盈连接市场竞争尚 不激烈，但存在很大的发展 机会。
案例分享
1
成功应用案例
展示过盈连接在真实项目中的成功应用案例，包括解决了哪些问题，取得了怎样 的效果。
技术实现
1
设计原则
过盈连接的设计原则包括合适的过盈量、
加工方法
2
与连接材料的匹配、表面处理等。
过盈连接的加工方法有冷装配、热装配
等多种选择，根据具体情况选择适当的
加工方式。
3
效果测试
通过断裂测试、静载试验等手段，评估
过盈连接的效果和性能。
故障分析和解决方案
4
分析过盈连接可能出现的故障，并提供 相应的解决方案，确保连接的可靠性。
应用领域
1 汽车工业
过盈连接在汽车领域广泛应用，例如发动机 连接、底盘连接、传动系统等。
2 机械制造业
各类机械设备的连接，如工业机械、机床等， 都可以采用过盈连接。
3 电子设备
电子设备的连接需要稳固可靠，过盈连接能 够满足这一需求。
4 其他行业
过盈连接还可以应用于建筑、航空航天等领 域，满足不同行业的连接要求。
2
客户反馈和效果
收集客户的反馈和评价，验证过盈连接在实际应用中的优势和效果。
3
市场影响和市场份额
分析过盈连接在市场中的影响力和市场份额，展示其潜力和前景。
总结和展望
通过本课件，您了解了过盈连接的定义、原理、应用领域、技术实现、市场 前景以及成功应用案例，展望过盈连接在未来的发展和应用前景。
7-过盈连接
3)同时承受轴向载荷与扭矩
d2
沿轴向和周向都不产生滑移。
d
径向压力p应满足：
p
F
2
2T
2
d
dlf
2、最小有效过盈量δmin
由材料力学厚壁圆筒可知，
d 潘存云教授研制
1
最小过盈量：
min
pd
C1 E1
C2 E2
103
其中：E1、E2—被包容件和包容件材料的弹性模量；
孔公差带
δma x δmi n
基孔制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
基轴制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
3、过盈连接的强度计算
● 连接的强度 (选择标准 过盈量及径向力) ；
● 连接件本身的强度。
过盈连接装配后，包容件 胀大，被包容件缩小。
在包容件上将产生周向拉 应力和径向压应力；
在被包容件上则产生周向 压应力和径向压应力。
min min 0.8(Rz1 Rz2 )
Rz1 、Rz2 —分别为被包容件和包容件配合表面上微观 不平度的十点高度，单位为: 微米。
根据计算得到的最小有效过盈量δmin 选择一个标准过盈量配合代号。
轴公差带
应注意尽量选择优先配合代号。
最小过盈量：δmin = 轴min - 孔max 最大过盈量: δmax = 轴max - 孔min
圆锥面过盈连接在机床主轴的轴端上应用比较 普遍。装配时，借助转动端螺母并通过压板施力 使轮毂作微量轴向移动以实现过盈连接。 优点：定心性好，装拆方便，压紧程度容易调整， 配合表面不宜擦伤，传递载荷大，尤其是适用于大 型被连接件。 缺点：对配合面的精度要求高，加工成本大。
机械设计7过盈连接
四、过盈联接的设计计算(Study by yourself)
已知载荷，计算所需的压力和过盈量； 选定过盈量，校核联接和零件的强度。 装拆压力计算。 装配温度计算。 胀大量和缩小量计算。
1、配合面间所需的径向压力p
（1）传递轴向力F
不产生轴向滑移的条件：F≤Ff ＝Apf＝dlpf
压入法装配 δmin=Δmin+2u
=Δmin+0.8（Rz1+Rz2）
2u——配合面被擦去部分的高度之 和，μm
Rz1 、 Rz2—— 配 合 表 面 微 观 不 平 度 的十点高度，μm
3、强度计算 一是联接的强度； 二是联接零件本身的强度计算
①、由最大δmax求得最大pmax
pmax
d (C1
d
2 d12 2d 2
s1
包容件内表层: 4、装拆压力
pmax
d
2 2
d
2
3d
4 2
d
4
s2
最大压入力发生在压入终了时
Fi＝ f π d l pmax 最大压出力发生在压出开始时
Fo＝（1.3~1.5）Fi ＝（1.3 ~1.5）f π d l pmax
5、温差法装配的装配温度
包容件加热温度t2
二、过盈配合联接的工作原理
轴径d1大于孔径d 特点：构造简单
定心性好 承载能力高 在振动下能可靠工作 装配困难。
三、 过盈联接的装配方法
1、压入法 利用压力机直接把被包容件 压入包容件，在压入过程中， 配合表面微用观于不被平联度接的件峰的尖配会 受到擦伤或合压尺平寸。和过盈量不 大的场合。
2、温差法 加热包容件（或冷却被包容件）。
7-过盈连接
d 2 d12 C1—被包容件的刚性系数: C1 2 2 1 d d1
C2—包容件的刚性系数:
d 22 d 2 C2 2 2 2 d2 d
μ1 、μ2—分别为被包容件和包容件材料的泊松比； 当采用温差法装配时，最小有效过盈量:
min min
当采用压入法装配时，考虑配合表面的微观峰尖将 被擦去或压平一部分，这时最小有效过盈量：
当选用压入法进行装配时，计算最大压入力和压出力：
最大压入力： Fi =fπdlpmax 最大压出力： F0 =(1.3~1.5) Fi = (1.3~1.5) fπdlpmax
由 min C1 C2 3 p d 10 得： E E 2 1
pmax
max
A A-A d
A
曲轴过盈连接组件
二、过盈连接的工作原理及装配方法 工作原理：孔与轴配合中，轴的实际尺寸大于孔的 尺寸，两者装配后产生径向变形使配合面间产生很 大的压力，靠配合面产生的摩擦力来传递载荷。
过盈量：轴的尺寸减去孔的尺寸。
装配方法： 压入法 温差法 加热包容件 冷却被包容件
当配合面为圆柱面时，温差法能获得较高的摩擦 力或力矩，而压入法会擦伤配合表面。
轴公差带 δmax
孔公差带
δmin
基孔制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
基轴制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
3、过盈连接的强度计算
● 连接的强度 (选择标准 过盈量及径向力) ；
● 连接件本身的强度。 过盈连接装配后，包容件 胀大，被包容件缩小。 在包容件上将产生周向拉 应力和径向压应力； 在被包容件上则产生周向 压应力和径向压应力。 (1)连接零件为塑性材料时的强度计算
过盈配合
1、套筒冷挤压连接
是用高压油泵作动力源，通过挤压机将连接套筒沿径向挤压，使套筒产生塑性变形，与钢筋相互咬合，
形成一个整体来传递力的。
由于设备笨重，工人劳动强度大，设备保养不好易产生漏油污染钢筋，影响效
力正常发挥，给使用维修带来不便，连接速度不如螺纹连接，套筒较大，成本比螺纹连接高。
4、挤压肋滚压直螺纹连接
是用直螺纹滚压机把钢筋端部滚压成直螺纹，然后用直螺纹套筒将两根待对接的钢筋连在一起。
由于
钢筋端部经滚压成形，钢筋材质经冷作处理，螺纹及钢筋强度都有所提高，弥补了螺纹底径小于钢筋母材
基圆直径对强度削弱带来的影响，实现了钢筋等强度连接。
该项技术的特点是加工工序少、连接强度高、
施工方便等优点，由于钢筋本身轧制公差较大，丝头加工质量控制难度大，滚丝轮受力条件恶劣、工作寿
命低。
胀套连接
过盈连接
压入配合法
热涨配合法
冷缩配合法
液压套合法。
过盈配合计算原理
过盈配合压装压力参数制定方法目的过盈连接是生产中常使用的一种连接方式,制定过盈连接计算规范是要保证正常生产和研发过程使用正确的压力来连接料件,是装配标准化工作的重要目标之一,最终满足生产和客户的需求,为此,制定本规范。
范围本规范适用于计算金属件，及金属件与非金属件连接的过盈计算内容过盈连接是利用零件之间的过盈配合来实现连接的。
这种连接也叫干涉配合或者紧配合连接过盈连接的特点优点：结构简单，对中性好，承载能力大，在冲击载荷下能可靠地工作，对轴削弱少。
缺点：配合面的尺寸精度高，装拆困难。
过硬连接的主要用于轴与毂的连接，轮圈与轮芯的连接以及滚动轴承与轴或者座孔的连接等过盈连接的工作原理及装配方法过盈连接的工作原理过盈连接是将外径为dB的被包容体压入内径dA的包容件中（图1.1a）。
由于配合直径间有△A +△B的过盈量，在装配后的配合面上，以便产生一定的径向压力。
当连接承受轴向力F （图1.1b）或转矩T（图1.1c）时，配合面上便产生摩擦阻力或摩擦阻力矩以抵抗和传递外载荷过盈连接的装配方法过盈连接的装配方法有压入法和温差法压入法是利用压力机将被包容件直接压入包容件中。
由于过盈量的存在，在压入的过程中，配合表面微观不平度的峰尖不可避免的受到擦伤或压平，因此降低了连接的紧固性。
在被包容件和包容件上分别制出如图1.2所示的倒锥，并对配合面适当加润滑剂，可以减轻上述擦伤。
温差法是加热包容件或者冷却被包容件，使之既便于装配，又可减少或避免损伤配合表面，而在常温下即达到牢固连接。
加热利用电加热，冷却采用液态空气（沸点-1940℃）或者固态二氧化碳（干冰，沸点-790℃）温差法可以得到较大的固持力，常用于配合直径较大的连接；冷却法常用于配合直径较小时。
由于过盈连接拆装会使配合面受到严重的损伤，当过盈量很大时，装好后再拆开就更加困难。
因此，为了保证多次拆装后仍具有良好的紧固性，可采用液压拆卸，即在配合面间注入高压油，以涨大包容件的内径，缩小被包容件的外径，从而使连接便于拆卸，并减少配合面的擦伤。
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过盈连接
过盈连接：过盈连接是一种以包容件（孔）和被包容件（轴）配合后的过盈来达到紧固连接的一种连接方法。
过盈连接有对中性好和承载能力强.并能承受一定冲击力等优点,但对配合面的精度要求高,加工和装配、拆卸都比较困难。
过盈连接的装配法：
（1）压入法可用锤子加垫块敲击压入或用压力机压入。
（2）热胀法利用物体热胀冷缩的原理，将孔加热使孔径增大，然后将轴装入孔中。
其常用的加热方法是把孔放入热水中（80~100摄氏度）或热油（90~320摄氏度）中进行。
（3）冷缩法利用物体热胀冷缩的原理，将轴进行冷却，待轴缩小后在把轴装入孔中。
常用的冷却方法是采用干冰和液氮进行冷却。
过盈联接的工作原理：过盈联接之所以能传递载荷，原因在于零件具有弹性和联接具有装配过盈。
装配后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，工作时载荷就靠着相伴而生的摩擦力来传递。
你当配合面为圆柱面时，可采用压入法或温差法（加热包容件或冷却被包容件）装配。
当其它条件相同时，用温差法能获得较高的摩擦力或力矩，因为它不像压入法那样会擦伤配合表面。
采用哪一种装配法由工厂设备条件、过盈量大小、零件结构和尺寸等决定。