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无键连接的原理计算及拆卸方法

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无键连接的原理计算及拆卸方法 金 山 油 化 纤 第 25卷 圆锥面过盈(无键)联接的原理、计算及拆装方法 俞文兵 (中国石化上海石油化工股份有限公司设备动力部,200540) 摘要: 圆锥面过盈(无键)联接具有配合紧密、定心精度度高、拆装方便等特点,特别适合在大型化工设备上应用。 文章详细介绍了圆锥面过盈(无键)联接的工作原理、强度、受力计算以及该联接的液压拆装方法。 关键词: 过盈联接 原理 计算 拆装方法 1 前言 在设备的制造、安装、运输和维修过程中,经 常要进行各种联接。在化工设备中,为便于拆装, ...

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金 山 油 化 纤 第 25卷 圆锥面过盈(无键)联接的原理、计算及拆装 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 俞文兵 (中国石化上海石油化工股份有限公司设备动力部,200540) 摘要: 圆锥面过盈(无键)联接具有配合紧密、定心精度度高、拆装方便等特点,特别适合在大型化工设备上应用。 文章详细介绍了圆锥面过盈(无键)联接的 工作原理 数字放映机工作原理变压器基本工作原理叉车的结构和工作原理袋收尘器工作原理主动脉球囊反搏护理 、强度、受力计算以及该联接的液压拆装方法。 关键词: 过盈联接 原理 计算 拆装方法 1 前言 在设备的制造、安装、运输和维修过程中,经 常要进行各种联接。在化工设备中,为便于拆装, 轴与轮毂的联接常采用可拆卸联接,如键联接。 由于这种联接方法所产生的轴与轮毂间的配合不 够紧密,再加上要在轴和轮毂上开键槽,容易产生 应力集中,因而定心精度不高,传递力矩较小,受 力不够均匀,而且经多次拆装后,轴与轮毂之间发 生磨损,配合间隙增大,导致零件报废。因此,对 于一些要求配合紧密、定心精度高而且载荷大的 大型化工设备,就需要采用圆锥面过盈(无键)联 接。 生了一定的径向压力。当联接承受一定的转矩 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。 图 1 圆锥面过盈联接装配示意 1油接头;2、3轴向推进器组件;4轴向推进活塞;5轮毂;6轴 2 圆锥面过盈(无键)联接的原理 3 圆锥面过盈(无键)联接的计算 圆锥面过盈 (无键)联接是利用零件间的配 合过盈来达到联接的目的,零件上无须加工键槽, 不产生应力集中,零件间的配合紧密,定心精度 高。圆锥面过盈联接结构如图 1所示。 它的结合面(轴 6与轮毂 5)常加工成锥面, 锥度在 1:50~1:30之间,当用一定的轴向力将作 为轮毂的包容件套压到作为轴的被包容件上时, 配合面之间就产生一定的过盈量,配合面上便产 过盈联接计算的假设条件是:联接零件中的 应力处于平面应力状态(即轴向应力为零),应变 均在弹性范围内;材料的弹性模量为常量;联接部 分为两个等长的后壁筒;配合面上的压力为均匀 收稿 日期 :2005—09—26。 作者简介:俞文兵,男,1966年出生,1987年毕业于上海石油 4e~x.-专科学校, 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师,现从事转动设备技术管理工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 1期(2006) 俞文兵 .圆锥面过盈(无键)联接的原理 、计算及拆装方法 分布。 圆锥面过盈(无键)联接主要用于承受传递 转矩。由上述工作原理可知,为了保证过盈联接 的工作能力,强度计算须包含三个方面:1)在已 知载荷的条件下,计算配合面间所需产生的压力 和产生这个压力所需的最小过盈量;2)在选定的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 过盈配合下,校核联接零件在最大过盈时的 强度;3)最后计算在最大过盈量下轮毂的推进量 和拆装力。 3.1 圆锥面过盈联接配合面间所需的径向压力 P 当联接传递转矩为 时,则应保证在此转矩 作用下不产生周向滑移。亦即当径向压力为 P 时,在转矩 的作用下,配合面间所能产生的摩 擦阻力矩 应大于或等于转矩 设配合面上的摩擦因子为厂,配合零件(轴) 的平均直径为d ,配合长度为L,则 Mf:nd LPf~d /2 (1) 因需保证 ≥ ,故得 P>~2T/nLfd (2) 3.2 圆锥面过盈联接的最小有效过盈量 皿 根据材料力学有关厚壁圆筒的计算理论,在 径向压力为 P时的过盈量为 6 i :Pd (Cl/El+C2/E2) mm (3) 式中: 配合面间的径向压力,由式(2)计算, MPa; d ——配合平均直径,d :(d +d )/2, m m ; E.——被包容件(轴)材料的弹性模量, MPa; E ——包容件 (轮毂 )材料的弹性模 量, MPa; C ——被包容件(轴)材料的刚性因子,C : (d +d 1 )/(d 一d 1 )一u1; C ——包容件(轮毂)材料的刚性因子,C = (dIIl2 +d )/(dIIl2 d )+u1; d 。——被包容件(轴)的平均外径,mm; d ——包容件(轮毂)的平均内径,mm; “ ——被包容件(轴)材料的泊松比; “ ——包容件(轮毂)材料的泊松比。 由式(2)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(3) 可见,当 P增大时,所需的过盈量也随之增大。 因此,为了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,一般推 荐采用 L一0.9d 。 3.3 圆锥面过盈联接的强度计算 如上所述,圆锥面过盈联接的强度包括两个 方面,即联接的强度及联接零件本身的强度。由 于用上述方法算出的标准过盈配合已能产生所需 的径向压力,即已能保证联接的强度,所以在此只 讨论联接零件本身的强度问题。 过盈联接零件本身的强度,可按材料力学中 阐明的厚壁圆筒强度计算方法进行校核。 当包容件和被包容件为脆性材料时,可按第 一 强度理论进行校核。设 分别为被包容 件材料的压缩强度极限及包容件材料的拉伸强度 极限,则被包容件材料强度校核公式为: P ≤(d 一d l ) B1/2d 2k (4) 式中: ——修正因子,取值范围为2~3,下同。 包容件材料强度校核公式为: P,max≤(dIIl2 一d ) B2/(dIIl2 +d )k (5) 当零件材料为塑性材料时,则应按第三强度 理论检验其承受最大应力的表层是否处于弹性变 形范围内。设 。 、 分别为被包容件和包容件 材料的屈服极限,则不出现塑性变形的被包容件 强度检验公式为: P一≤(d 一d 1 ) s1/2d (6) 包容件强度检验公式为: P,max≤(dIIl2 一d ) s2/(3dIIl2 +d ) /2 (7) 因此,根据公式(3),圆锥面过盈联接装配的 最大过盈量6 为: 6 :P d (Cl/E1+C2/E2) mm (8) 3.4 圆锥面过盈联接装配的轴向压入量 圆锥面过盈联接装配的有效过盈量 6由轴向 压入量s保证,s值计算公式为 s:(6+4R:)/K (9) 式中: 结合面的锥度; 尺:——微观不平度 l0点高度,mm,其值随 零件表面粗糙度而异。 3.5 圆锥面过盈联接装配的油压 P 装配油压 P 常较结合面的实际压强高 20% ~ 30%。因此用公式(8)计算允许的最大过盈量 6 时,零件不产生塑性变形的最大压强P一应降 低 20% ~30%。 3.6 圆锥面过盈联接装配的拆装力F 拆装力计算公式为: 维普资讯 http://www.cqvip.com 金 山 油 化 纤 第 25卷 FY=.】I LP,( ±K/2) (10) 式中:u为拆装时结合面的摩擦因子,因结合面间 有油膜。一般取 u:0.02。 “ 一 ”号用于拆卸。由于 u较小,所以拆卸时 并不需要轴向力。将高压油注入结合面后,联接 即自动分离。 4 圆锥面过盈(无键)联接的拆装方法 为保证多次拆装的配合仍具有 良好的紧固 性,圆锥面过盈(无键)联接的拆装常采用液压拆 装方法,即在配合面间注入高压油,以涨大轮毂 (包容件)的外径,缩小轴(被包容件)的内径,便 于将联接件拆开,并减小配合面的擦伤。采用这 种方法时。常在轴(包容件)上加工出油孔和油 沟,如图 1所示(也有在轮毂上开油孔和油沟), 并且需要配备专用的拆装工具如高压油泵、轴向 推进器等。 圆锥面过盈(无键)联接的安装步骤如下: 1)将轮毂和轴的装配接合面用干净的润滑 油清洗干净; 2)将轮毂套装到轴上,一边用手轻轻转动, 一 边向上推,到位即可; 3)将轴向推进器的轴向推进活塞压人导向 缸内。然后将轴向推进器安装到轴上,轴向推进活 塞与轮毂接触即可; 4)将油泵和管线分别连接到轴和轴向压入 器上; 5)先向轴上的油孔内注油 (启动高压油泵 1),达到一定油压后关闭回油阀,保持油压不变; 6)然后向轴向推进器内注油(启动高压油泵 2)。轴向推进活塞弹出,轮毂得以推入。注意要 一 边泵送高压油,一边测量轴向推进距离,至规定 推进量后停止泵送高压油,并保持油压不变; 7)打开高压油泵 1的回油阀,释放轴上油压 后,再释放高压油泵2的油压; 8)安装工作结束。拆下注油管线及轴向推进 器。 圆锥面过盈(无键)联接的拆卸步骤如下: 1)为防止轮毂弹出损坏零部件,先将轴向推 进器安装到轴上,在轮毂与轴向压入器之间留出 一 定的间隙; 2)将高压油泵 l的注油管线连接到轴的注 油孔上。向内注油至一定油压后轮毂自动弹出; 3)拆卸工作结束。拆下注油管线及轴向压入 器。 5 结语 圆锥面过盈(无键)联接的应用实例非常多。 如炼化部 2 芳烃装置 GB/T一101 4台透平压缩 机联轴器与轴的联接、化工部乙二醇装置 C一1 16 压缩机叶轮与轴的联接均采用这种联接方式,许 多螺杆压缩机、罗茨风机的同步齿轮与轴的联接 也采用这种联接方式。 圆锥面过盈(无键)联接配合紧密,定心精度 高,载荷大,而且拆装方便。不易损坏。将得到越来 越广泛的应用。 Principle of Interference Fit(no key)Connection of Conical Surface and its Calculating and Dismounting M ethods Yu Wenbing (Equipment and Power Department,SINOPEC Shanghai Petrochemical Co.,Ltd.200540) Abstract Interference fit(no key)connection of conical surface is characterized by compact combination,high cen— tering accuracy and convenient dismounting,which is especially suitable for applying in large scale chemical devices.This paper made a detailed description on the working principle of interference fit(no key)connec— tion of conical surface and the calculating methods of its strength and stress,as well as the liquid pressure dis— mounting method. Key words:interference fit connection,principle,calculation,dismounting method 维普资讯 http://www.cqvip.com
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分类:生产制造
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