关键词:双金属过盈配合件；内孔尺寸；温差影响;双金属配油套和主轴配合间隙受温差影响变化规律探究摘要：通过对锡青铜衬套和钢套过盈配合组成的双金属配油套，在不同的温度下测量铜套内径尺寸与理论计算值进行分析比较，从而找到了双金属配油套内径尺寸受温差影响的变化规律。这对于高精度偶合件间隙的取值，在设计时具有很大的参考价值。Abstract:Throughtheanalysiscomparisononmeasuringinsidediametersizeandthetheoreticalcalculatedvalueofdoublemetaloildistributionsetwhichiscombinedwithtinbronzebushingandsteelsetinterferencefitindifferenttemperature,itfindschangerulesoftemperaturedifferenceaffectinginsidediametersizeofdoublemetaloildistributionset,whichhasgreatreferencevalueforthecalculatedvalueofhighprecisioncouplingclearanceinthedesign.变化规律Keywords:doublemetaloildistributionset；insidediametersize；temperaturedifferenceinfluenee；changerules中图分类号：F407.4文献标识码：A文章编号：1006—4311（2012）27—0037—020引言配油套是一个由钢套和衬套过盈配合组成的双金属件（如图1所示）。钢套材质为45钢，衬套材质为锡青铜，主轴材质为40Cc由于这三种材质的线膨胀系数大小不一样，在配合间隙小的情况下，温差对间隙变化的影响就不可忽视。下面就此问题加以分析：1温度变化时衬套内径尺寸的变化规律当温度上升（下降）T°C时，各零件的膨胀量（收缩量）分别计算如下：1.1主轴外圆直径dl的膨胀量（收缩量）§1为：6>dlXa1XT（1）a1——主轴的线膨胀系数，其值为11.2X10—6/C°1.2衬套内径d2的膨胀量（收缩量）§2为：82=d2Xa2XT（2）a2——衬套的线膨胀系数，其值为17.6X10—6/C°1.3钢套内径d3的膨胀量（收缩量）§3为：53=d3Xa3XT（3）a3——钢套的线膨胀系数，其值为11X10—6/C°（此值在9°C—55°C的升温过程中，实测钢套外径变化量而得)。我们在对LD4000ZYW.LD2000ZYW.3000ZYW三种钻机配油套(编号依次分别为135#、140#、170#)做9。C—55°C升温试验的测试中发现，衬套内孔膨胀量的实测平均值6与用(2)式计算的§2的理论值相差较大，而恰好与(3)式计算的§3的理论值高度吻合。衬套内径膨胀量的实测平均值8,根据表1给出的数据为6=156.107—156.020=0.087,与钢套内径膨胀量§3的理论计算值的差值仅丨5—83丨二丨0.087—0.089I=0.002；而与衬套内径膨胀量§2的理论计算值的差值则达到丨6—621=10.087—0.126I=0.039,相对误差前者仅有2.3%,而后者相对误差高达44.8%o按表2和表3给出的数据计算，得到的结果也相似。按理论推断，本应8=82,但事实证明8^82,6却与§3近似，缘由何在？下面进一步探讨：若要衬套内径的膨胀量与钢套内径膨胀量相等，即5=52=53,根据式(2)和式(3)则有下式成立：d2Xa2XT=d3Xa3XT即d3-a2/a3Xd2-17.6X10—6/(11X10—6)Xd2=1.6d2计算说明，要使衬套内孔的膨胀量§2与钢套内径的膨胀量§3相等，只有在钢套内径是衬套内径的1.6倍时才会量。换言之,配合间隙是增大的,其增大量按式（4）计算。出现。但是根据表中给出的数据可知，d3>a1/a3=56/55,所以5>0,说明升温时衬套内径的膨胀量大于主轴的膨胀2.2降温时的影响2.2.1衬套和钢套为过盈配合当温度下降时，由于铜的线膨胀系数大于钢的线膨胀系数，所以衬套比钢套收缩量大，过盈量不断减小，直至为零甚至出现间隙。在过盈量存在期间，随着温度的下降，钢套内径和衬套外径一方面在逐渐缩小，另一方面随着过盈量的减小，衬套外径和钢套内径又在弹性恢复胀大。但是从前述升温试验过程中得知，钢套内径尺寸的变化主因是温度，因过盈量增减所引起的弹性变形量甚微，故忽略不计。