液压缸耳环衬套孔公差的计算分析

　　1　引言

　　带耳环衬套的液压缸,衬套采用过盈连接压入后会造成内孔尺寸的缩小。为满足衬套内孔的最终尺寸要求,液压缸制造厂采用压装衬套后加工内孔的方法,工序相当繁琐,不利于组织液压缸的批量化生产。本文通过推导出衬套压装后的内孔缩小简化公式,举例计算压装前衬套内孔的尺寸公差,介绍衬套成品装配确定尺寸公差的方法。

　　2　过盈配合的衬套内孔缩小量的推导

　　耳环与衬套过盈连接可按圆柱面过盈连接的有关公式计算[1]。

　　衬套内孔的缩小值为:

　　耳环与衬套联接的过盈量分别为:

　　耳环一般为钢件,当衬套为钢件时,有:

　　Ea=Ei=2.1×105MPa,νa=νi=0.3

　　由式(2)~式(8)求出pf代入式(1)整理有:

　　当衬套为铜件时,有:

　　Ea=2.1×10⁵MPa, Ei=0.85×10⁵MPa

　　νa=0.3　νi=0.35

　　联立式(1)~式(8),得

　　式中　pf———衬套与耳环的结合压力,MPa

　　da、df、di———耳环外径、结合直径、衬套内径,mm

　　qa、qi———分别为耳环直径比、衬套直径比

　　ea、ei———分别为耳环与衬套直径的过盈量,mm

　　δe———耳环与衬套直径的总过盈量,mm

　　Ea、Ei———分别为耳环与衬套的弹性模量,MPa

　　νa、νi———分别为耳环与衬套的泊松比

　　通常取da=2.4di　　df=1.1di[2](11)

　　将式(11)分别代入式(9)、式(10),有:

　　装钢衬套时,Δdi≈0.87δe(12)

　　装铜衬套时,Δdi≈0.96δe(13)

　　图1为带耳环衬套的液压缸示意图。

　　3　计算分析衬套内孔压装前的尺寸公差

　　3. 1　根据衬套与耳环的公差配合确定衬套内孔的缩小值

　　衬套与耳环过盈配合公差的确定可按圆柱面过盈连接的有关公式计算,通常液压缸衬套过盈配合取为H7/r7。

　　此时,耳环与衬套的平均过盈量为[3]:

　　3. 2　确定衬套内孔装前的尺寸公差

　　为保证衬套的正常使用,液压缸衬套内孔最终尺寸公差通常定为:按基孔制时取H7,按基轴制取F7。

　　对钢衬套,设定衬套内孔按基孔制H7时装前公差为F7,按基轴制F7时装前公差为E7,则衬套内孔的变化量△d为:

　　E7→F7时,Δd=11D^{0. 41}-5. 5D^{0. 41}=5. 5D^{0. 41}

　　F7→H7时,Δd=5. 5D^{0. 41}-0=5. 5D^{0. 41}