聯軸節的熱裝配
聯軸節的熱裝配工作常用于大型電機、壓縮機和軋鋼機等重型設備的安裝中,因為這類設備中的聯軸節與軸通常是采用過盈配合聯接在一起的。
過盈聯接件的裝配方法有:壓入裝配、低溫冷裝配和熱套裝配等數種。
在安裝現場,則主要采用熱套裝配法,因為這種裝配方法比較簡單,能用于大直徑(D >1000mm)和過盈量較大)的機件。
壓入裝配法多用于輕型和中型靜配合,而且需要壓力機等機械設備,故一般僅在制造廠采用。
冷縮裝配法一般用液氮等作為冷源,且需有一定的絕熱容器,故也只能在有條件時才采用。
以下介紹熱套裝配法。
1.熱套裝配的基本原理
熱套裝配的本質原理是加熱包容件(孔),使其直徑膨脹一個配合過盈值,然后裝入被包容件(軸),待冷卻后,機件便達到所需結合強度。
實際上,加熱膨脹值必須比配合過盈值大,才能保證順利安裝而不致于在安裝過程中因包容件的冷卻收縮,出現軸與孔卡住的嚴重事故。
同時,為了保證具有較大的嚙合力——結合強度,熱套裝配的結合面要經過加工,但不要過分光潔,因為一定的表面粗糙度(一般為Ra3.2),不受軸向移動而被壓平,冷卻以后,將使內外機件的結合強度較大,所能傳遞的扭距也較大。
2.加熱溫度的確定
當工件材料一定后,包容件的最低加熱溫度取決于配合面的過盈量及所需裝配間隙。裝配間隙的大小直接影響裝配時間,為防止包容件冷卻收縮,必須限定裝配時間,應當預留的裝配間隙,一般有經驗數據推薦:
包容件加熱后孔的直徑增大值有以下關系:
i+⊿=(t+t0)103*a*D
式中:t—加熱后的溫度(℃);
to—開始加熱的溫度(℃);
i—過盈量(um);
⊿—能使軸自由通入孔中(避免表面相擦)所需的裝配間隙(㎜);
D—包容件(孔)的直徑(mm);
a—包容件(孔)材料的線膨脹系數(10ˉ6·l/℃)。
故需加熱溫度為:
t=(i+⊿)/( 103*a*D)+ to
對于⊿值,可簡化采用K=i+⊿=3i~6i,這樣的⊿值取得略大了些。此時,上式可寫為:
t=K/(a*D)+ to
注意:式中K值的單位是㎜
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