过盈配合压力与传递能力

按厚壁圆筒理论计算过盈配合面上的接触压力,得到可传递的转矩和轴向力、压装所需的压入力,并校核轮毂是否屈服。

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尺寸
mm
mm
mm

实心轴填 0。

mm
μm

按最小过盈校核传力,按最大过盈校核强度。粗糙表面会被压平,可扣除约 0.8 × (Rz轴 + Rz孔)。

材料
GPa
GPa

钢-钢压装 0.06 ~ 0.12,热装(无润滑)0.14 ~ 0.2。

MPa
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Ldd2δμF
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计算结果

接触压力
57.94MPa
可传递转矩
582.5N·m
可传递轴向力 / 压入力
29.12kN
轮毂当量应力
154.5MPa
  • 轮毂内表面当量应力 154.5 MPa ≤ 屈服强度 355 MPa,安全倍数 2.3。
  • 热装时轮毂需比轴温度高约 152 ℃(钢制轮毂,线膨胀系数 11.5×10⁻⁶ / ℃,含 0.001d 的装配间隙)。
热装所需温差152.2 ℃

计算过程

  1. 轴的刚度系数Ca = (d² + d1²)/(d² − d1²) − ν10.7
  2. 轮毂的刚度系数Ci = (d2² + d²)/(d2² − d²) + ν21.967
  3. 接触压力p = δ / [d·(Ca/E1 + Ci/E2)]57.94 MPa
  4. 轴向力F = p·π·d·L·μ29.12 kN
  5. 转矩T = F·d / 2582.5 N·m
  6. 轮毂当量应力σ = 2·p·d2² / (d2² − d²)154.5 MPa

使用说明

  • 可传递的转矩和轴向力是打滑极限,实际使用需除以 1.5 ~ 3 的安全系数。
  • 压入力与可传递轴向力用同一个摩擦系数估算,压装带润滑时偏小、装配后静置会增大。
  • 结果用于方案阶段的预选。定型前请对照所选品牌的产品样本复核,涉及人身安全的场合需由有资质的工程师校核。