myfunction 发表于 2017-6-1 15:33
传递300N.m扭矩，所需的过盈量要达到0.071，所选过盈0.034-0.068肯定是不够的，但是过盈超过0.0487时，包容 ...
轴调质280-320HBW，孔调质160-210HBW，看来是这个影响了，如何把这个计算进去呢？
1、楼主确定别人也是45钢调质硬度吗？有没有研究过国外或同行业标杆企业的产品原件？
2、如果结构尺寸不能改变，就必须在材料和热处理上想办法了，说白了就是提高机械性能，提高其屈服极限和抗拉强度。
3、不管怎样提高材料机械性能，过盈量是必须加大到0.071以上的。有没有可能采用温差法装配，这样可以降低最小过盈量，孔不能加温的话，可以将轴冷冻呀。
用40Cr淬火吧，HRC45以上应该可以了，屈服极限达到785MPa。
-----圆柱面过盈联接计算结果-----2017年06月01日
(一) 基本参数:
1 联接类型 压入法 5 传递扭矩(N.m) 300.000
2 结合圆直径 25.200 6 轴向力(N) 0.000
3 结合长度 14.000 7 环境温度(℃) 20.0
4 摩擦因数 0.110 8 温差法装配最小间隙 0.030
(二) 包容件: (三) 被包容件
1 材料类型 塑性材料 1 材料类型 塑性材料
2 外径 50.000 2 内径 0.000
3 弹性模量(MPa) 210000.0 3 弹性模量(MPa) 210000.0
4 泊松比 0.300 4 泊松比 0.300
5 屈服点(MPa) 785.0 5 屈服点(MPa) 785.0
6 抗拉强度(MPa) 980.0 6 抗拉强度(MPa) 980.0
7 表面粗糙度 Ra 1.6000 7 表面粗糙度 Ra 0.8000
8 线膨胀系数(加热) 11.000 8 线膨胀系数(冷却) -8.500
9 内径上偏差 0.01300 9 外径上偏差 0.09700
10 内径下偏差 0.00000 10 外径下偏差 0.08400
(四) 计算结果:
1 所需最小结合应力(MPa) 195.28980 12 包容件最大应力(MPa) 707.52534
2 所需最小有效过盈量 0.07051 13 被包容件最大应力(MPa)603.00372
3 不变形最大结合应力 334.51657 14 包容件外径最小扩大量 0.03191
4 不变形最大有效过盈量0.10762 15 包容件外径最大扩大量 0.04889
5 不变形的最大传递力(N) 40783.903 16 被包容件内径最小缩小量 0.00000
6 给定的最小过盈量 0.07100 17 被包容件内径最大缩小量 0.00000
7 给定的最大过盈量 0.09700 18 过盈装配压入力(N) 36758.784
8 最小结合应力(MPa) 196.81544 19 压出力(N) 55138.177
9 最大结合应力(MPa) 301.50186 20 包容件加热后温度(℃) 0.0
10 所需传递力(N) 23809.523 21 被包容件冷却后温度(℃) 0.0
11 最小传递力(N) 23995.529 22 安全系数 1.00781
(五) 校核结论:
1 所选配合能传递所需扭矩及轴向力,联接强度足够。
2 包容件最大结合压力小于许用结合压力,强度足够。
3 被包容件最大结合压力小于许用结合压力,强度足够。
(六) 参考资料: 《机械设计手册》(第2版,第3卷) 机械工业出版社 2000
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myfunction 发表于 2017-6-1 16:21
1、楼主确定别人也是45钢调质硬度吗？有没有研究过国外或同行业标杆企业的产品原件？
2、如果结构尺寸不能 ...
首先，多谢耐心解答！就这个问题作出几点说明：1、标杆企业我不确定，但我接触到的同行大多是45#或者40CR；
2、这个产品我们公司做了3年了，一直是45#调质。
3、装配方式为压入法。
以上是我们公司一直以来做的（设计者是国内标杆企业的资深产品工程师，被我们公司挖过来的）。
现在情况：
1、行业内要求抗扭距300N.m，我用压力试验机记录压装力，然后用静扭试验机进行验证：配合时，压装力在16KN以上可以满足；
2、轴孔配合公差为H7/v6，加工时轴走上差，孔走下差；
遇到的问题：
压装力不稳定，在10KN-20KN，集中在10KN-15KN，偶尔会会超过20KN或者低于10KN。
改正措施：
1、调整公差带，这是我本次求助的目的；
2、验证是否与硬度有关？是否是轴或孔硬度一致性差。
1、本人对你所述“压装力在16KN以上可以满足300N.m扭矩传递”持保留意见。尽管你可能验证过，但是根据计算，压入力16KN时，过盈量大约是0.045左右，所能传递的计算扭矩也只有180N.m左右，所以我觉得这样设计上就可靠性不高。实际使用的这三年中，该处失效的故障率大吗？应该是很大才对呀，否则就是实际使用扭矩远远没达到300N.m。
2、你说加工时轴走上差，孔走下差。这是及不负责的，也不符合正态分布规律。所以，必须要调整公差带，建议把孔做成H6，轴做成非标准公差，根据实际加工情况，5-6级之间。
3、跟硬度有关系。热处理改进是对的，包容件的硬度至少提高到280以上，轴的硬度也可以再提高一点。还有采用40Cr材料，比45肯定要好些，淬透性好得多。
myfunction 发表于 2017-6-1 17:50
1、本人对你所述“压装力在16KN以上可以满足300N.m扭矩传递”持保留意见。尽管你可能验证过，但是根据计算 ...
1、我对“16KN”也持保留意见，但实际操作做下来，我就以这个为标准了，理论计算确实无法满足使用要求。实际使用时远远达不到300N.M，这是极限工况下的要求。
2、加工时走极限差也是权宜之计。
3、公差带和硬度调整我会争取做验证。（虽然我做出来领导也不会改:'(）
4、多谢解答。