GB15755-1995圆锥过盈配合的计算和选用.pdf

中华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 1 5 7 5 5 一1 9 9 5 圆锥过盈配合的计算和选用 T h e c a l c u l a t i o n a n d s e l e c t i o n o f c o n e i n t e r f e r e n c e f i t s 1 主题内容与适用范围 本标准规定了圆锥过盈联结的型式、 计算和圆锥过盈配合的选用。 本标准适用于光滑圆锥面在弹性范围内利用油压装拆的过盈联结计算和过盈配合的选用。 2 弓 1 用标准 G B 1 5 7 锥度与锥角系列 G B 1 8 0 。 公差与配合总论标准公差与基本偏差 G B 1 8 0 1 公差与配合 尺寸至5 0 0 m m孔、 轴公差带与配合 G B 1 8 0 2 公差与配合尺寸大于5 0 0 至3 1 5 0 m m常用孔、 轴公差带 G B 5 3 7 1 公差与配合 过盈配合的计算和选用 G B 1 1 3 3 4 圆锥公差 G B 1 2 3 6 0 圆锥配合 3 定义 本标准采用引用标准中所给定的有关术语和定义。 4 符号 计算用的主要符号、 含义和单位见表 1 . 表 1 符号含义单位 8 过盈量 ni m S有效过盈量 mm d f,结合面最小图锥直径 盆 n们1 d rz结合面最大圆锥直径 mm d m结合面平均圆锥直径 口 1 m d .包容件外径 们 飞 r n d .被包容件内径 m n1 I f结合长度 m m 国家技术监督局1 9 9 5 一 1 1 一 2 3 批准1 9 9 6 一 0 7 一 0 1 实施 G B / T 1 5 7 5 5 一 1 9 9 5 续表 1 符号含义单位 C 结合面锥度 r 包容件直径比 g胜被包容件直径比 S .包容件压平深度 m m S ;被包容件压平深度 mm 几包容件直径变化量 nl nl 己 ‘ 被包容件直径变化量 m m P结合压力 M Pa Y . 装拆油压M P a M 扭矩 N mm 凡轴向力 N F传递力N 尸，压入力 N 尸，压出力N △ P B中间 套变形所需压力 M N E .轴向位移量 们. 们i d 中间套圆柱面直径 nl 幻1 d r u中间套最小圆锥直径 nl nl d r a中间套最大圆锥直径 m nl X 中间套与相关件配合间隙 m m K 安全系数 户摩攘系数 卜 泊松比 几屈服极限MP. 口卜强度板限 M P a E弹性模量M Pa R.轮廓算术平均偏差 mm 注 除另有说明外， 表中符号再加下标“ a ” 表示包容件; “ 1 ” 表示被包容件。 G s / T 1 5 7 5 5 一 1 9 9 5 5 圆锥过盈联结的特点、 型式及用途 5 . 1 圆锥过盈联结的特点 a . 包容件和被包容件无需加热或冷却就能进行装配; b . 可实现较小直径的装配; c . 当轴向定位要求不高时， 可得到配合零件的互换性; d . 可通过控制轴向位移来精确地调整其过盈量; e可实现多次拆装， 并不损伤其结合面。 5 . 2 圆锥过盈联结的型式及用途 圆锥过盈联结有以下两种型式 a . 不带中间套的圆锥过盈联结 见图1 用于中、 小尺寸 ， 或不需多次装拆的联结。 图 1 b . 带中间套的圆锥过盈联结 见图2 、 图 3 用于大型、 重载和需多次装拆的联结。图2 为带外锥面中间套的圃锥过盈联结; 图3 为带内 锥面中 间套的圆锥过盈联结。 图 2图 3 G B / T 1 5 7 5 5 一 1 9 9 5 6 计算和选用 6 . ， 计算基础与假定条件 本计算以两个简单厚壁圆筒在弹性范围内的联结为计算基础。 计算的假定条件为 包容件与被包容件处于平面应力状态， 即轴向应力。 二。 ; 包容件与被包容件在 结合长度上结合压力为常数; 材料的弹性模量为常数; 计算的强度理论， 按变形能理论。 62 计算要点 圆锥面过盈联结的计算与G B 5 3 7 1 规定的圆柱面过盈联结计算相同， 但应注意下列各点 a . 结合直径 d ‘ 应以结合面平均圆锥直径d 二 代替， 即 d 。 一 d 一 C 1 , 或d 。 一 d C l , 或 d 二 一 告 d十 d fz 材料是否产生塑性变形， 应以 装拆油压进行计算。 装拆油压一般比 实际结合压力大l o 0 用油压装拆时， 结合面间存在油膜， 因此装拆时的摩擦系数与联结工作时的摩擦系数不同。在 联 结工作时的摩 擦系数， 推荐取k 0 . 1 2 ; 用 油压 装拆时的 摩擦系 数， 推 荐取K 0 . 0 2 , d圆锥过盈联结的锥度C ， 推荐选用1 2 0 , 1 3 0 , 1 5 0 。 其结合长度推荐为1 , s m ;} b . 保证联结件不产生塑性变形 C S,. . S . } u . 6 . 4 . 3 配合的选择步骤 6 . 4 . 3 门对结构型圆锥过盈配合 a . 确定配合基准制， 推荐优先选用基孔制。 b . 初选基本过盈量 S b 一般情况， 可取a , -- 8 - 1. S . 。 二 2 当要求有较多的联结强度储备时， 可取 S - . 二 S y 当要求有较多的联结件材料强度储备时， 可取 8 - a . . . . 2 _。 _S - S e m . . O m in 气O b 久- 一1 。 c按初选的基本过盈量氏和以基本圆锥直径 一般取最大圆锥直径 为基本尺寸， 由G B 5 3 7 工 中 图5 查出配合的基本偏差代号。 d . 按查出的基本偏差代号、 基本圆锥直径和蠕“ 、 氏‘。 ， 由G B 1 8 0 1 - 1 8 0 2 确定选用的配合和内、 外圆锥直径公差带。 6 . 4 - 3 . 2 对位移型圆锥过盈配合 a . 确定内、 外圆锥直径公差带， 其基本偏差， 推荐选用H , h . J s , I s ， 公差等级按G B 1 8 0 0 选取。 b 对有基面距要求的圆锥过盈配合， 应根据基面距的尺寸公差要求， 按G B 1 2 3 6 0 附录C计算选 取内、 外圆锥直径公差带。 c . 按6 . 4 . 2 条的规定， 由G B 1 8 0 1 给出的极限过盈量 或自 行确定 选取配合的最大过盈量〔 氏翩 和最小过盈量c a - . d . 按 S - . 和份、 二 〕 计算轴向位移极限值氏二 ‘-E , 和轴向位移公差T - 二 一 、。 一 告 〔‘ 二 〕 E 。一 二 一 告 〔“ 一 二〕 T e E . . 。 二 一E . m }} o 6 . 5 采用油压装拆圆锥过盈联结时， 装配和拆卸的参数可按表4 的公式进行计算。 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 G B / r 1 5 7 5 5 一 1 9 9 5 表 4 序号 计 算 内 容计 算 公 式说明 1 确定中间套尺寸 外锥面中间套 d ,;1 1 . 0 3 d 3 d u , d r ;, C [ 1 内锥面中间套 d c , 0 . 9 7 d -3 d a l d r z -C l , 带中间套的圆锥过盈联 结须进行此项计算 2 中间套与相关件圆柱面 配合 外锥面中间套 推 荐 d - 1 0 。 一 2 0 0 m m 时 按 旨 ; d 2 00 m m 时 按 景 。 内锥面中间套 推 荐 d - 10 0 m m 8M 豁 3 中间套与相关件回柱面 配合极限间隙 按G B 1 8 0 0 的规定计算 Xm Xm , . 计算中间套变形所需压 力时按最大间隙 4 轴向位移的极限值 不带中间套 E ,m ;。 一 告 S . ;e E - 告 。。 一 〕 带中间套 E .一告 c a m . x 一 二} 一 告 、 〔 、 二 〕 、 一 二 ， 5 装配时中间套变形所需 压力 、 ， 一 E “ X _. C 1 一 { 要 } “ 〕 ‘忆 召、“你 1 6 配合的最大结合压力 不带中间套 C S - } P - . J - 盯， 丫 .、，1 aml十 l r l 、。皿乙‘ 了 带中间套 〔 ， 、 二 〕 一 ，C s } .. , O P 」.气.、训、 am l十 气 声 .I 、乙.c; 翔 G B / T 1 5 7 5 5 一 1 9 9 5 续表 A 序号计 算 内 容计 算 公 式说明 7 装拆油压P . - 1 . 1 C p , - . 应使P , 表 A3 序号项目结果说明 1 选择配合的要求 C 8 m ;00 . 4 4 9 1 mm c 6 -. 0 . 9 0 5 1 mm 2 确定内、 外圆锥直径 公差带 选取 内锥H 7 外锥h 6 3 选定过盈量 H7 A 6 C S - 0 . 5 3 3 mm c a -〕 二0 , 6 2 6 mm 已考虑了安全系数， 故使〔 8 -〕 接近 S m, G B / r 1 5 7 5 5 一 1 9 9 5 A 4 采用油压装拆参教的计算步骏和结果 见表A 4 表 A 4 序号项目 计算公式和计算结果说明 燮h7﹃﹃ 中间套与相关件圆柱面 的配合间隙 选配合0 3 0 0 X,o 0 . 1 2 1 X,. ,. 0 . 0 5 2 查G B 1 8 0 1 E. .二 a -〕 十X- 0 . 6 2 6 十0 . 1 2 1 C 1 轴向位移的极限值 F - 5 0 3 7 . 3 5 mm S, X- , 0 . 5 3 3 0 . 1 2 1 ， . 网 . . . . . . . . . . . 目 ，弓 二之. ..目 ‘，， 月 ‘ ，1 1 5 0 3 2 . 7 m m 么 户 r E X.二 装配时中间套变形所需 的压力 2 d . 厂 1 _ { 兰} 息 、 l l d . 2 1 0 0 0 0 X 0 . 1 2 1 竺竺 里. . . 目. . ‘ . . . . . . 一目 2 X3 0 0 4 . 1 8 MP . ‘ 〔 卜 3_ 0 03 1 6 Ci一云 C p , m S -, { C . E . △ 户 f 实际最大结合压力0 . 6 2 6 4 . 1 8 3 1 6 X 3 . 0 8 72 10 0 0 令 0 . 7 2 1 0 00 0 1 1 4 M N 装拆油压 P . 卜 C P S . , . 1 X 1 1 4 1 2 5 . 4拟 Pa P .,一 n . . 二 d 1, “ V z 压入力 125.4X aX 316一0.02 亭 } 1 4 9 3 . 8 8 k N P a p . ’ 二 “ ‘小- C2 ,/ 压出力 一 ‘25. 4 X .X 31‘一0.02- 2 12 ; a 几 G B / T 1 5 7 5 5 一 1 9 9 5 A 5 校核计算 见表 A 5 表 A5 序号项目 计算公式和计算结果说明 p 二 ， 〕 C B - ;. - 2 s , s , s . 1 C . . C、 J，，II 十 ; 犷 1 、。.儿. i 今 O 实际最小结合压力 0 . 5 3 3一 2又 0 . 0 0 5 1 2卡0. 00 5 1 2 3 1 6 X 3 . 02 1 0 孺 7 、 工 0 . 70 2 1 0 0 0 0S ; 一 8 9 . 9 2 M Pa O 6 火 0 . 0 0 1 6十 0 0 1 6 0 0 5 1 2 mm 6 米 0 . 0 0 1 6 十 0 0 1 6 0 0 5 1 2 mm 取p -- - 0 . 1 2 M 二 传递扭矩 c p ,m .. R d m } 1, p 2 8 9 . 9 2 火a X 3 1 6 X4 0 0 火0 . 1 2 2 传递最小负荷 6 7 7 k N m 传递力 F - .C p , - o R d m 1 , p 8 9 . 9 2 XR X3 1 6 X4 0 0 X0 . 1 2 4 2 8 4 . 8 4 k N 包容件最大应力 a . -- 鱼 - 4 26 . 1 2 5 . 4 0 . 2 9 4 1 1MP a 氏。 被包容件最大应力 1 1- } P . 1 2 5 .0 . 5 2 5 0 . 8 M P . 1 8 0 m m时， R , 1 . 6 j C ma 对圆 柱面 凡簇1 . 6 K m , 3 接触精度 圆锥面接触率， 应不低于8 0 , 产压力油的选择 ， 通常使用矿物油， 推荐油在5 0 ℃时的运动粘度为3 0 - 4 5 mm/., ‘ 口J恤﹂ BB G B / T 1 5 7 5 5 一 1 9 9 5 B 3 . 2油应清洁 ， 不得含有杂质和污物。 B 4 装配和拆却 B 4 . 1 装配 B 4 . 1 . 1 将联结件的结合面擦净， 并涂以润滑油。 B 4 . 1 . 2 将联结件装在一起， 用手推移包容件， 直至推不动时为止， 以此状态下的位置为压入行程的起 点。 B 4 . 1 . 3 压装开始时， 轴向压力不能过大。以后随着油压的加大而逐步提高， 但不能超过最大轴向压 力。 B 4 . 1 . 4 压装之后， 轴向压力应继续保持1 5 - 3 0 m i n ， 以免包容件脱出。 B 4 . 1 . 5 压装后应放置3 h 才可承受负荷。 B 4 . 1 . 6 压装速度一般为2 -5 m m / s , B 4 . 2 拆卸 B 4 . 2 . 1 拆卸时高压油应缓慢注入， 需5 - 1 0 m i n 才可将套脱开. B 4 . 2 . 2 拆卸时油的压力一般不超过规定值。 当拆卸困难时， 可适当提高油压， 但最大不得超过规定值 的 1 0 . ” 2 . 3 锥 度 大 ” 圆 锥 过 盈 联 结 件 ，在 油 压 下 脱 开 时 有 “ 卸 能 力 { ， 一 号 0 ，必 须 采 取 防 护 措 施 ， 防 止 包容件 自动弹出。 附加说明 本标准由中华人民共和国机械工业部提出。 本标准由 全国公差与配合标准化技术委员会归口。 本标准由 机械工业部机械标准化研究所、 中国第二重型机械集团公司、 二重荃础件厂负责起草。 本标准主要起草人李晓沛、 王建农、 赵秉厚、 俞汉清、 赵光发。