曹磊

摘 要：薄套類零部件熱裝時(shí)，加熱溫度的確定應(yīng)考慮零件的材料、溫差、配合直徑、過(guò)盈量和熱裝的最小間隙等因素。并根據(jù)熱裝時(shí)間對(duì)熱裝溫度值進(jìn)行修正。

關(guān)鍵詞：薄套類零部件；熱裝；線膨脹系數(shù)

0、引言

套類零部件主要是作為旋轉(zhuǎn)或固定軸類零部件的支撐，承受軸的徑向力.薄套類零件因其具有質(zhì)量輕、節(jié)約材料、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域.對(duì)于過(guò)盈配合的軸套類零件 ，常將套類零件加熱，使其受熱膨脹，內(nèi)孔變大，可以輕松的裝到配套的軸上.本文僅對(duì)薄套類零部件（以抗側(cè)滾扭桿連接襯套為例）熱裝溫度進(jìn)行探討。

1、加熱方式選擇

對(duì)于熱裝的加熱方式只要有4種，即火炎加熱、介質(zhì)加熱、彌漫式加熱、感應(yīng)加熱。

（1）火炎加熱是已噴燈、氧乙炔、丙烷加熱器為加熱裝置，加熱溫度一般低于350℃，其優(yōu)點(diǎn)是加熱器熱量集中，加熱溫度易于控制，操作簡(jiǎn)單。

（2）介質(zhì)加熱是沸水槽、蒸汽槽、熱油槽為加熱裝置。沸水槽加熱溫度為80-100℃，蒸汽加熱槽可達(dá)120℃，熱油槽可達(dá)90-320℃，加熱時(shí)熱膨脹均勻，適用于過(guò)盈量較小的連接件。

（3）彌漫式加熱的加熱溫度可達(dá)400℃以上，熱膨脹均勻，表面潔凈，加熱溫度易于自動(dòng)控制，成批生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，工程上一般采用電爐加熱（一般能達(dá)到400℃以上）和煤爐加熱（一般能達(dá)到800℃以上）。

（4）感應(yīng)加熱是用感應(yīng)加熱器為加熱裝置，加熱溫度可達(dá)400℃，加熱時(shí)間短，調(diào)節(jié)溫度方便，熱效率高，適用于大型零部件，成本較高。

以抗側(cè)滾扭桿連接襯套（如圖1，材質(zhì)2Crl3）熱裝為例，考慮到熱裝溫度較高（200-500℃）、要求熱膨脹均勻等因素，選用電爐加熱（彌漫式加熱）。

圖1

2.熱膨脹溫度的確定

零件加熱溫度應(yīng)考慮零件的材料、溫差、結(jié)合直徑、過(guò)盈量和熱裝的最小間隙等因素。

熱裝溫度的計(jì)算公式為：T=（△1+△2）/da+t

注：本公式未考慮零部件從加熱器中取出到熱裝開(kāi)始過(guò)程中的溫度降低。

△1：裝配最大過(guò)盈量。

△2：裝配時(shí)的最小間隙。

d：配合直徑。

a：被加熱件線膨脹系數(shù)。

t：工作環(huán)境溫度，一般取20℃。

對(duì)于△，可簡(jiǎn)化采用中K=△1+△2=3△1～6△1，這樣的△值取得略大了些。

△2=0.05mm，a=11.5X10ˉ6（假設(shè)加熱溫度到300℃），

△1=0.095mm，

T=（△1+△2）/da+t=（0.095+0.05）/43 X 11.5 X 10ˉ6+20=313℃

考慮零件拿出加熱爐后溫度會(huì)降低，假設(shè)零件從爐中取出到裝配在1分鐘內(nèi)完成，則溫度下降量計(jì)算如下：

由牛頓冷定律可知：

溫差Δt=|tw-tf|

q=hΔt

Φ=qA=AhΔt=Δt/（1/hA）

其中的1/hA 稱為對(duì)流傳熱熱阻

q為熱流密度

h為物質(zhì)的對(duì)流傳熱系數(shù)，單位W/（m2. ℃）?？諝庾匀粚?duì)流傳熱系數(shù) 5 ～ 25 W/（m2. ℃）。

Φ為傳熱功率（或者說(shuō)是單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量），單位W；

A為傳熱面積，單位m^2；

取h=20 W/（m2.K）計(jì)算溫度下降：

q=20 W/（m2. ℃）×（313-20）℃=5860 W/m2

Φ=qA=5860 W/m2×π（482-432）×10-6=8.37℃

則考慮溫度下降的影響加熱溫度T=313℃+8.37℃=321.37℃ ≈322℃。

即將抗側(cè)滾扭連接襯套在電加熱爐中加熱到322℃即可進(jìn)行熱裝。

注： 熱裝溫度的計(jì)算中還應(yīng)考到環(huán)境因素，例如工作場(chǎng)地的濕度（空氣、水蒸氣的對(duì)流傳熱系數(shù)不同）等。

3、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)薄套類零部件熱裝溫度的計(jì)算，便于合理確定熱裝溫度范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]于振環(huán)曲軸熱裝工藝分析與熱裝機(jī)研究。

[2] 中國(guó)航空材料手冊(cè)（第二版）.中國(guó)航空材料手冊(cè)編輯委員會(huì).中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1988-9-3

摘 要：薄套類零部件熱裝時(shí)，加熱溫度的確定應(yīng)考慮零件的材料、溫差、配合直徑、過(guò)盈量和熱裝的最小間隙等因素。并根據(jù)熱裝時(shí)間對(duì)熱裝溫度值進(jìn)行修正。

關(guān)鍵詞：薄套類零部件；熱裝；線膨脹系數(shù)

0、引言

套類零部件主要是作為旋轉(zhuǎn)或固定軸類零部件的支撐，承受軸的徑向力.薄套類零件因其具有質(zhì)量輕、節(jié)約材料、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域.對(duì)于過(guò)盈配合的軸套類零件 ，常將套類零件加熱，使其受熱膨脹，內(nèi)孔變大，可以輕松的裝到配套的軸上.本文僅對(duì)薄套類零部件（以抗側(cè)滾扭桿連接襯套為例）熱裝溫度進(jìn)行探討。

1、加熱方式選擇

對(duì)于熱裝的加熱方式只要有4種，即火炎加熱、介質(zhì)加熱、彌漫式加熱、感應(yīng)加熱。

（1）火炎加熱是已噴燈、氧乙炔、丙烷加熱器為加熱裝置，加熱溫度一般低于350℃，其優(yōu)點(diǎn)是加熱器熱量集中，加熱溫度易于控制，操作簡(jiǎn)單。

（2）介質(zhì)加熱是沸水槽、蒸汽槽、熱油槽為加熱裝置。沸水槽加熱溫度為80-100℃，蒸汽加熱槽可達(dá)120℃，熱油槽可達(dá)90-320℃，加熱時(shí)熱膨脹均勻，適用于過(guò)盈量較小的連接件。

（3）彌漫式加熱的加熱溫度可達(dá)400℃以上，熱膨脹均勻，表面潔凈，加熱溫度易于自動(dòng)控制，成批生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，工程上一般采用電爐加熱（一般能達(dá)到400℃以上）和煤爐加熱（一般能達(dá)到800℃以上）。

（4）感應(yīng)加熱是用感應(yīng)加熱器為加熱裝置，加熱溫度可達(dá)400℃，加熱時(shí)間短，調(diào)節(jié)溫度方便，熱效率高，適用于大型零部件，成本較高。

以抗側(cè)滾扭桿連接襯套（如圖1，材質(zhì)2Crl3）熱裝為例，考慮到熱裝溫度較高（200-500℃）、要求熱膨脹均勻等因素，選用電爐加熱（彌漫式加熱）。

圖1

2.熱膨脹溫度的確定

零件加熱溫度應(yīng)考慮零件的材料、溫差、結(jié)合直徑、過(guò)盈量和熱裝的最小間隙等因素。

熱裝溫度的計(jì)算公式為：T=（△1+△2）/da+t

注：本公式未考慮零部件從加熱器中取出到熱裝開(kāi)始過(guò)程中的溫度降低。

△1：裝配最大過(guò)盈量。

△2：裝配時(shí)的最小間隙。

d：配合直徑。

a：被加熱件線膨脹系數(shù)。

t：工作環(huán)境溫度，一般取20℃。

對(duì)于△，可簡(jiǎn)化采用中K=△1+△2=3△1～6△1，這樣的△值取得略大了些。

△2=0.05mm，a=11.5X10ˉ6（假設(shè)加熱溫度到300℃），

△1=0.095mm，

T=（△1+△2）/da+t=（0.095+0.05）/43 X 11.5 X 10ˉ6+20=313℃

考慮零件拿出加熱爐后溫度會(huì)降低，假設(shè)零件從爐中取出到裝配在1分鐘內(nèi)完成，則溫度下降量計(jì)算如下：

由牛頓冷定律可知：

溫差Δt=|tw-tf|

q=hΔt

Φ=qA=AhΔt=Δt/（1/hA）

其中的1/hA 稱為對(duì)流傳熱熱阻

q為熱流密度

h為物質(zhì)的對(duì)流傳熱系數(shù)，單位W/（m2. ℃）?？諝庾匀粚?duì)流傳熱系數(shù) 5 ～ 25 W/（m2. ℃）。

Φ為傳熱功率（或者說(shuō)是單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量），單位W；

A為傳熱面積，單位m^2；

取h=20 W/（m2.K）計(jì)算溫度下降：

q=20 W/（m2. ℃）×（313-20）℃=5860 W/m2

Φ=qA=5860 W/m2×π（482-432）×10-6=8.37℃

則考慮溫度下降的影響加熱溫度T=313℃+8.37℃=321.37℃ ≈322℃。

即將抗側(cè)滾扭連接襯套在電加熱爐中加熱到322℃即可進(jìn)行熱裝。

注： 熱裝溫度的計(jì)算中還應(yīng)考到環(huán)境因素，例如工作場(chǎng)地的濕度（空氣、水蒸氣的對(duì)流傳熱系數(shù)不同）等。

3、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)薄套類零部件熱裝溫度的計(jì)算，便于合理確定熱裝溫度范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]于振環(huán)曲軸熱裝工藝分析與熱裝機(jī)研究。

[2] 中國(guó)航空材料手冊(cè)（第二版）.中國(guó)航空材料手冊(cè)編輯委員會(huì).中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1988-9-3

摘 要：薄套類零部件熱裝時(shí)，加熱溫度的確定應(yīng)考慮零件的材料、溫差、配合直徑、過(guò)盈量和熱裝的最小間隙等因素。并根據(jù)熱裝時(shí)間對(duì)熱裝溫度值進(jìn)行修正。

關(guān)鍵詞：薄套類零部件；熱裝；線膨脹系數(shù)

0、引言

套類零部件主要是作為旋轉(zhuǎn)或固定軸類零部件的支撐，承受軸的徑向力.薄套類零件因其具有質(zhì)量輕、節(jié)約材料、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域.對(duì)于過(guò)盈配合的軸套類零件 ，常將套類零件加熱，使其受熱膨脹，內(nèi)孔變大，可以輕松的裝到配套的軸上.本文僅對(duì)薄套類零部件（以抗側(cè)滾扭桿連接襯套為例）熱裝溫度進(jìn)行探討。

1、加熱方式選擇

對(duì)于熱裝的加熱方式只要有4種，即火炎加熱、介質(zhì)加熱、彌漫式加熱、感應(yīng)加熱。

（1）火炎加熱是已噴燈、氧乙炔、丙烷加熱器為加熱裝置，加熱溫度一般低于350℃，其優(yōu)點(diǎn)是加熱器熱量集中，加熱溫度易于控制，操作簡(jiǎn)單。

（2）介質(zhì)加熱是沸水槽、蒸汽槽、熱油槽為加熱裝置。沸水槽加熱溫度為80-100℃，蒸汽加熱槽可達(dá)120℃，熱油槽可達(dá)90-320℃，加熱時(shí)熱膨脹均勻，適用于過(guò)盈量較小的連接件。

（3）彌漫式加熱的加熱溫度可達(dá)400℃以上，熱膨脹均勻，表面潔凈，加熱溫度易于自動(dòng)控制，成批生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，工程上一般采用電爐加熱（一般能達(dá)到400℃以上）和煤爐加熱（一般能達(dá)到800℃以上）。

（4）感應(yīng)加熱是用感應(yīng)加熱器為加熱裝置，加熱溫度可達(dá)400℃，加熱時(shí)間短，調(diào)節(jié)溫度方便，熱效率高，適用于大型零部件，成本較高。

以抗側(cè)滾扭桿連接襯套（如圖1，材質(zhì)2Crl3）熱裝為例，考慮到熱裝溫度較高（200-500℃）、要求熱膨脹均勻等因素，選用電爐加熱（彌漫式加熱）。

圖1

2.熱膨脹溫度的確定

零件加熱溫度應(yīng)考慮零件的材料、溫差、結(jié)合直徑、過(guò)盈量和熱裝的最小間隙等因素。

熱裝溫度的計(jì)算公式為：T=（△1+△2）/da+t

注：本公式未考慮零部件從加熱器中取出到熱裝開(kāi)始過(guò)程中的溫度降低。

△1：裝配最大過(guò)盈量。

△2：裝配時(shí)的最小間隙。

d：配合直徑。

a：被加熱件線膨脹系數(shù)。

t：工作環(huán)境溫度，一般取20℃。

對(duì)于△，可簡(jiǎn)化采用中K=△1+△2=3△1～6△1，這樣的△值取得略大了些。

△2=0.05mm，a=11.5X10ˉ6（假設(shè)加熱溫度到300℃），

△1=0.095mm，

T=（△1+△2）/da+t=（0.095+0.05）/43 X 11.5 X 10ˉ6+20=313℃

考慮零件拿出加熱爐后溫度會(huì)降低，假設(shè)零件從爐中取出到裝配在1分鐘內(nèi)完成，則溫度下降量計(jì)算如下：

由牛頓冷定律可知：

溫差Δt=|tw-tf|

q=hΔt

Φ=qA=AhΔt=Δt/（1/hA）

其中的1/hA 稱為對(duì)流傳熱熱阻

q為熱流密度

h為物質(zhì)的對(duì)流傳熱系數(shù)，單位W/（m2. ℃）?？諝庾匀粚?duì)流傳熱系數(shù) 5 ～ 25 W/（m2. ℃）。

Φ為傳熱功率（或者說(shuō)是單位時(shí)間內(nèi)的傳熱量），單位W；

A為傳熱面積，單位m^2；

取h=20 W/（m2.K）計(jì)算溫度下降：

q=20 W/（m2. ℃）×（313-20）℃=5860 W/m2

Φ=qA=5860 W/m2×π（482-432）×10-6=8.37℃

則考慮溫度下降的影響加熱溫度T=313℃+8.37℃=321.37℃ ≈322℃。

即將抗側(cè)滾扭連接襯套在電加熱爐中加熱到322℃即可進(jìn)行熱裝。

注： 熱裝溫度的計(jì)算中還應(yīng)考到環(huán)境因素，例如工作場(chǎng)地的濕度（空氣、水蒸氣的對(duì)流傳熱系數(shù)不同）等。

3、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)薄套類零部件熱裝溫度的計(jì)算，便于合理確定熱裝溫度范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]于振環(huán)曲軸熱裝工藝分析與熱裝機(jī)研究。

[2] 中國(guó)航空材料手冊(cè)（第二版）.中國(guó)航空材料手冊(cè)編輯委員會(huì).中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1988-9-3