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安装现场遇到的过盈配合问题,理论与实际相结合,这样行不行?

来源:机电设计流


关于配合,是搞机械绕不开的一个问题。间隙配合,过渡配合,过盈配合都有各自的用途。这里我们来研究下过盈配合。

过盈配合在安装的时候一般都需要采用加热安装的方式,加热就涉及到温度和加热方法的问题。而冷却以后就涉及到过盈配合的应力问题。

很多情况下我只要使用推荐的配合就好,也不需要自己去算什么。但是搞现场安装的都知道,理论是一回事,实际是各种奇葩问题也是穷出不尽。这不这两天我就遇到一个。

就是下面图中的这根大轴,总长9米多。 带键槽的部位是安装大伞齿的。轴径是240。




大伞齿



大伞齿


由于要配合安装,这么大的轴和齿轮给测量一下过盈量,看看需要加热到多少度。结果一测量,问题就出来了。大伞齿孔径没问题240正1道,轴是240正25道。当时欲哭无泪。这肯定装不进去啊。 装进去了也不敢用啊。不敢用的原因如下


经过SolidWorks simulation仿真分析一下,在过盈25道的情况,齿轮虽然没有屈服,但是已经很接近屈服了。这是不可能使用的。


我分析了一下造成这种局面的原因,主要是因为轴表面腐蚀造成的。这根轴放在外面有几年了,风吹日晒,表面已经腐蚀了,看下图。


按理来说这根轴应该报废了。但是我们就这么一个根轴了,这根轴很贵。又考虑到我们的设备也没那么精密,所以决定这个轴留用。但是要处理。轴表面处理掉25道有难度。所以考虑处理齿轮。这几天正在找地方,准备把孔扩了,然后热装,在焊上。一次性使用。用几年就够本。需要拆除齿轮的时候就给破坏性拆除了。到时候估计齿轮也到了报废的程度了。


接下来还有一个问题,就是齿轮需要扩孔多少的问题。查了一下图纸,很有意思。图纸上轴的公差是+0.004到+0.035。齿轮孔的公差是A3。这是一个苏联时期的符号,是个老标准。根据资料,A3就相当于现在的H9,结果就是孔的公差是0到+0.115。这我就迷糊了。这明显是个过渡配合了。 看来图纸是有问题的。


我推测厂家能把齿轮做到+1道是因为看不懂这个A3是什么意思,但是能猜测到肯定是基孔制,下限是0,所以就按照下限加工的齿轮。 既然图纸有问题。那么真实的配合应该是多少呢?


查了一下手册可采用H7/p6的配合标准。也就是说轴的公差是+0.05到+0.064。孔的公差是0到0.046。最大过盈量为0.064,最小过盈量为0.004。我准备过盈量给到0.04到0.06之间看看怎么样把。


最后附一张加热温度的图分析图吧。温度加热到180度时,孔能涨出0.056mm。


受热膨胀移图


由于轴的表面锈蚀,装配精度不高,所以感觉过盈量在0.05左右应该没问题。用柴火把齿轮加热到180度也应该没问题。


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