輪心车轴过盈量计算.docVIP

本计算按照GB5371“极限与配合 过盈配合的计算和使用” 1 已知条件 1.1材料 包容件（轮心）ZG230-450 被包容件（车轴）JZ50 1.2装配方式 胀缩法 1.3已知参数 序号 名称 符号 数值 单位 1 包容件外径 da 310400 mm 2 结合直径 df 220 mm 3 被包容件内径 di 0 mm 4 结合长度 Lf 158 mm 5 包容件的压平深度 Sa 2.56x10-3 mm 6 被包容件的压平深度 Si 5.12x10-3 mm 7 包容件的屈服极限 σsa 230 Mpa 8 被包容件的屈服极限 σsi 317 Mpa 9 包容件的弹性模量 Ea 210000 N/mm2 10 被包容件的弹性模量 Ei 210000 N/mm2 11 包（被）包容件的泊松比 νa，νi 0.3 12 摩擦系数 u 0.125 13 单个轮对的启动牵引力 Fq 52167 N 14 机车轴重 Wj 20 t 2 热装过盈量的计算 2.1过盈联结传递负荷所需的最小过盈量 2.1.1传递负荷所需的最小结合压力 传递扭矩 M= FqR=11.9×106 Nmm 承受轴向力 Fx=59.3×103 N 传递力 Ft==123368 N 最小结合压力 pf min=Ft/(лdfLfμ)=9.1Mpa 2.1.2包容件和被包容件的直径比 qa==0.710.55 qi==0 2.1.3包容件传递负荷所需的最小直径变化量 ea min= pf minCa=0.0320.0307 式中：Ca==3.333.19 2.1.4被包容件传递负荷所需的最小直径变化量 ei min= pf minCi=0.0067 式中：Ci==0.7 2.1.5传递负荷所需的最小有效过盈量 δe min=ei min +ea min=0.0387 2.1.6考虑压平量的最小过盈量 δmin=δe min +2（Sa+Si）=0.0541 式中：Sa+Si=1.6（Raa+ Rai）=0.01536 2.2联结件不产生塑性变形所允许的最大有效过盈量 2.2.1包容件不产生塑性变形所允许的最大结合压力 pfa max=aσsa=63.2Mpa 式中：a==0.275 2.2.2被包容件不产生塑性变形所允许的最大结合压力 pfi max=cσsi=172.5Mpa 式中：c==0.5 2.2.3联结件不产生塑性变形所允许的最大结合压力 pf max=min{ pfa max, pfi max }=63.2Mpa 2.2.4联结件不产生塑性变形的传递力 Ft=πdfLf u pf max =862256N 2.2.5包容件不产生塑性变形所允许的最大直径变化量 ea max= pf maxCa=0.222 式中：Ca==3.33 2.2.6被包容件不产生塑性变形所允许的最大直径变化量 ei max= pf maxCi=0.0465 式中：Ci==0.7 2.2.7联结件不产生塑性变形允许的最大有效过盈量 δe max=ei max +ea max =0.2685 2.3过盈量的选择 由以上条件可知，只要过盈量满足：δe minδbδe max就能满足传递的动力。对于机车我们希望有较大的联结强度储备，过盈量选择为： 0.1613≤≤0.2685 借鉴其他车型，选定过盈量为：0.21≤≤0.25 2.4校核计算 2.4.1过盈联结最小传递力 =66.43Mpa Ft min=πdfLf u[pf min ]=906266 N 2.4.2包容件的最大应力 =59.2Mpa83.2 σa max= =215Mpa 2.4.5被包容件的最大应力 σi max= =119Mpa 3压入力和压出力的计算 3.1压入力pxi的计算 pxi=πdfLf u[pf max ]=807683 N1135122 3.2压出力pxo的计算 pxo=1.3～1.5 pxi 取pxo =1.4 pxi=1130756 N1589170