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冷缩过盈装配技术在生产中的应用

 

冷缩过盈装配技术在生产中的应用日益广泛,例如冷缩工艺在精密主轴装配中的应用,冷缩过盈装配在提高零部件加工精度的同时,研究装配工艺显得尤为重要,特别是过盈配合的装配。通常,在过盈配合的精密装配中,经常采用的是压力装配工艺和加热包容件法装配工艺。对于压力装配工艺,一般应用于过盈量较小的场合;而对于加热包容件法装配工艺,应根据零部件的热敏感性谨慎选择。
     将具有过盈量的零件组装到设定位置上的工艺。过盈配合在机械零件连接中应用很广,如轴承、联轴器等与轴的联接常采用这种配合方式。

      过盈配合零件装配方法,一般有压装、热装和冷装三种,通常依配合特性和现场条件参照表进行选择。

所以对于高精度主轴(如电主轴)的装配,采用上述工艺就非常不适宜了。也因此,利用零件的热敏性和力学特性,结合高精度主轴结构,研究出了一种冷缩装配工艺方法。
1. 冷缩工艺试验与应用
在技术分析基础上,进行了如下试验研究:不同材质的零部件冷却温度、冷缩量试验;同材质不同尺寸的零部件冷却温度、冷缩量试验,冷冻时间均为2h。

由工艺试验数据可知:经过-30~-40℃冷冻2h后的零件由装配过盈配合量0.02~0.05mm转变为间隙配合量0.1~0.13mm的装配过程,极大地减轻了装配强度及失误性,确保了装配质量。
由此,查阅相关资料,得出冷缩工艺理论计算公式T=[-(l+a)/dα+t ] K式中,“-”号用于冷装时;T为总冷缩(或加热)温度(℃);a为实际需要间隙(0.05~0.09mm);α为线胀系数1/℃(铜=17.6×10-6, 钢=12×10-6);l为实际过盈量(mm);t为装配环境温度(℃);d为直径或轴径(mm);K为补偿零件在配合前,由于各种情况所产生的温度及零件自由安装时所需间隙而考虑的系数,一般取1.1~1.4;K值一般热天取大值,冷天取小值。
例1: 铜套,材料ZQSn6-6-3,d =105mm,I=0.015mm(实测),α=17.6×10-6,t=30℃,K=1.4。

2. 应用验证
根据上述理论,在公司电主轴装配中进行验证,证明切实可行。采用冷缩配合工艺时,采用低温箱冷缩比较适用,它不受任何外界因素的干扰和影响,随用随开,简单方便,缩短了生产周期。根据常用零件外形尺寸选用低温箱容积,低温箱*低温度可达-30~-40℃,足以适用于一般零件的冷缩工艺要求。

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