如何计算和选用圆锥过盈联结？

圆锥过盈联结的计算，是以两简单厚壁圆筒在弹性范围内的联结为基础的，并假定：包容件与被包容件处于平面应力状态，即轴向应力σ_z=0；包容件与被包容件在结合长度上的结合压力为常数；材料的弹性模量为常数；计算的强度理论按变形能理论。其计算方法与GB/T 5371—2004规定的圆柱面过盈联结计算方法相同，但应注意下列各点：

（1）结合直径d_f应以结合面平均圆锥直径d_m代替，即

式中 d_f1、d_f2——结合面最小、最大圆锥直径；

l_f——结合长度；

C——结合面锥度。

（2）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10%。

（3）用油压装拆时，结合面间存在油膜，因此装拆时的摩擦因数与联结工作时的摩擦因数不同。在联结工作时的摩擦因数，推荐取μ=0.12；用油压装拆时的摩擦因数，推荐取μ=0.02。

（4）圆锥过盈联结的锥度C，推荐选用1∶20、1∶30、1∶50。其结合长度推荐为l_f≤1.5d_m。

圆锥过盈联结的计算程序为：先按表4-23和4-24计算传递负荷所需的最小过盈量δ_min，以及不产生塑性变形所容许的最大有效过盈量δ_max，然后由δ_min和δ_max确定选取圆锥过盈配合的条件，即所选出的圆锥过盈配合，其最大过盈量[δ_max]和最小过盈量[δ_min]应分别保证：过盈联结传递给定的负荷，即[δ_min]＞δ_min；联结件不产生塑性变形，即[δ_max]≤δ_max。

圆锥过盈配合的选择，对于结构型圆锥过盈配合，其步骤为：①确定配合基准制，推荐优先选用基孔制；②初选基本过盈量δ_b，一般情况可取δ_b≈（δ_min+δ_max）/2，要求有较多的联结强度储备时可取δ_emax＞δ_b＞（δ_min+δ_emax）/2，要求有较多的联结件材料强度储备时可取δ_min＜δ_b＜（δ_min+δ_emax）/2；③按初选的基本过盈量δ_b和以基本圆锥直径（一般取最大圆锥直径）为公称尺寸，由图1-49查出配合的基本偏差代号；④按查出的基本偏差代号、基本圆锥直径和δ_emax、δ_min，由GB/T 1801～GB/T 1802确定选用的配合和内、外圆锥直径公差带。

表4-23 圆锥过盈联结传递负荷所需的最小过盈量的计算方法（摘自GB/T 15755—1995）

表4-24 圆锥过盈联结不产生塑性变形所容许的最大有效过盈量的计算方法（摘自GB/T 15755—1995）

对于位移型圆锥过盈配合，其选择的步骤为：先确定内、外圆锥直径公差带（其基本偏差推荐选用H、h、Js、js，公差等级按GB/T 1800选取）。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GB/T 12360选取内、外圆锥直径公差带。然后由δ_min和δ_emax选取配合的最大过盈量[δ_max]和最小过盈量[δ_min]。最后，按[δ_min]和[δ_max]计算轴向位移极限量E_amax、E_amin和轴向位移公差T_E。(www.xing528.com)

采用油压装拆圆锥过盈联结时，装配和拆卸的参数按表4-25的公式计算。圆锥过盈联结的验算以及包容件的外径扩大量和被包容件的内径缩小量均按表4-26的公式计算。表4-27为圆锥过盈联结的计算实例。

表4-25 圆锥过盈联结油压装拆的参数（摘自GB/T 15755—1995）

（续）

表4-26 圆锥过盈联结的验算（摘自GB/T 15755—1995）

表4-27 圆锥过盈联结的计算实例（GB/T 15755—1995）

（续）

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