轴承热装法的理论依据

free-fly-h3 · 发表于 2010-12-22 18:12

今天老夫聊发少年狂，谈兴大炽，再来个话
这也是本人的一个亲身经历，
在轴承与轴的装配中，热装法是普遍应用的一种方法，但其原理和理论依据究竟是什么呢？
大家可能会回答：热胀冷缩呗，
对，就是热胀冷缩，但究竟是怎么个热胀冷缩法，可能就没几个人说得清了。

大学期间，一次和教授闲聊，此教授研究课题好几个，经费几百万，还是有点料的，非叫兽啊。
我问：教授，轴承的热装法原理是什么，热胀吗？
教授：是啊
我：但我们在初中有个实验，一个铁球，一个铁环，在加热前，铁球可以通过铁环，加热后，铁球却不能通过铁环了，卡住。（不知道现在初中物理的教材改了没有，
         还有没有这个实验，广大坛友有上初中孩子的，请提供此实验的具体内容和步骤，谢谢啊）
         按这样看来，热胀的时候，轴承的内圈外径增大，内径也应该减小啊，比原来还小，更装不进轴了，
         但实际上，轴承加热后，内圈的内径却是增大的，可以轻松装上轴，甚至过盈的轴
         这到底是为什么呢？
教授：。。。。。。。。。。。。。。。。。。

各位坛友，你们知道是为什么吗？大家不妨来探讨一下，
过几天我把我的想法再公布啊，呵呵

老忘事 · 发表于 2010-12-22 18:17

“我：但我们在初中有个实验，一个铁球，一个铁环，在加热前，铁球可以通过铁环，加热后，铁球却不能通过铁环了，卡住。”

看你加热什么，加热铁球后，当然不能通过铁环，铁球膨胀了。

老忘事 · 发表于 2010-12-22 18:20

“按这样看来，热胀的时候，轴承的内圈外径增大，内径也应该减小啊，比原来还小，更装不进轴了，但实际上，轴承加热后，内圈的内径却是增大的，可以轻松装上轴，甚至过盈的轴这到底是为什么呢？”

:em15: 加热后整个内圈周长加大了，内径也大了。

pulticat · 发表于 2010-12-22 18:23

我在思考，加热的时间+温度与膨胀系数，是否能套入公式:em22:

free-fly-h3 · 发表于 2010-12-22 18:35

[quote]原帖由 老忘事 于 2010-12-22 18:17 发表

“我：但我们在初中有个实验，一个铁球，一个铁环，在加热前，铁球可以通过铁环，加热后，铁球却不能通过铁环了，卡住。”

看你加热什么，加热铁球后，当然不能通过铁环，铁球膨胀了。 [/quote
关于这点，我记不清了，所以我请坛友提供实验具体的东西啊，我记忆中是加热铁环，呵呵

free-fly-h3 · 发表于 2010-12-22 18:36

原帖由 老忘事 于 2010-12-22 18:20 发表
“按这样看来，热胀的时候，轴承的内圈外径增大，内径也应该减小啊，比原来还小，更装不进轴了，但实际上，轴承加热后，内圈的内径却是增大的，可以轻松装上轴，甚至过盈的轴这到底是为什么呢？”

:em15: 加热后整 ...

不错不错，有一点了，但你能更具体的说说吗？

GLC5151 · 发表于 2010-12-22 19:02

热胀冷缩嘛，无论内外圈加热都膨胀，膨胀了圈圈周长就变大了，你想想还会往里缩吗

[ 本帖最后由 GLC5151 于 2010-12-22 19:08 编辑 ]

Lancrey · 发表于 2010-12-22 19:30

受热以后虽然环的内径也有往圆心膨胀的趋势，但其表面实际形变又受整体形变的影响，所以内径最终还是会变大的。这些玩意深究起来也不是什么神秘的事情。看谁愿意花时间去用公式推导了。物理系和数学系的人搞这个分析应该比较容易，而工科的一般应用层面的考虑比较多。

[ 本帖最后由 Lancrey 于 2010-12-22 19:32 编辑 ]

bg5qie · 发表于 2010-12-22 19:39

你加热了轴承，就相当于冷冻了轴，轴被冷冻后直径应该是缩小的吧。所以加热轴承后内孔是变大的。

叫我小纯洁 · 发表于 2010-12-22 19:43

楼主的意思应该是这样的，下图实线圆环是加热前的轴承内环，虚线圆环是加热后的轴承内环，楼主的意思是加热膨胀后应该是外径变大，内径变小。
其实我也是这样认为的，既然膨胀当然应该两边都涨。:em04:
高人来指点。:em00:

叫我小纯洁 · 发表于 2010-12-22 19:46

忘了上图。:em17: 补上。

63583960 · 发表于 2010-12-22 19:50

原帖由 老忘事 于 2010-12-22 18:20 发表
“按这样看来，热胀的时候，轴承的内圈外径增大，内径也应该减小啊，比原来还小，更装不进轴了，但实际上，轴承加热后，内圈的内径却是增大的，可以轻松装上轴，甚至过盈的轴这到底是为什么呢？”

:em15: 加热后整 ...

:em26:

wangzhongqing · 发表于 2010-12-22 19:55

轴承内圈的厚度加热是变厚你忘了周长方向也变化周长是厚度的几十倍甚至百倍你的明白了 :em15:

Lancrey · 发表于 2010-12-22 20:05

规避了复杂的数理分析，有哲理意味！:em26:

原帖由 bg5qie 于 2010-12-22 19:39 发表
你加热了轴承，就相当于冷冻了轴，轴被冷冻后直径应该是缩小的吧。所以加热轴承后内孔是变大的。

契而不舍 · 发表于 2010-12-22 20:06

某物体加热后膨胀系数a（a大于1）是一致的，一般来讲，轴承的圆周周长A肯定大于轴承的壁厚B，也就是A大于B，因此A*a大于B*a。不对的地方欢迎拍砖。:em15: :em15:

lgmsy · 发表于 2010-12-22 20:14

十五年前沈阳广播听众互动有这个题目，当时我打进电话了，回答说内圈加大，主持人说既然加热了，应该外圈大而内圈缩啊，结果我动摇了，回答是内圈缩小，当然也没拿到奖品，所以印象深刻，现在在工厂，对这些现象己经完全熟悉了，但是没细想过理论依据，我想可能是周长变长了抵消了内圈向里缩的趋势并继续向外扩的关系吧。

牙刷 · 发表于 2010-12-22 20:19

原帖由 wangzhongqing 于 2010-12-22 19:55 发表
轴承内圈的厚度加热是变厚你忘了周长方向也变化周长是厚度的几十倍甚至百倍你的明白了 :em15:

:em26: :em26: :em26: :em00:

会飞的四不像 · 发表于 2010-12-22 20:40

加热后的轴承里外圈都增大，还有轴承加热应该是用油煮，LZ需要继续细致的做初中的实验。

叫我小纯洁 · 发表于 2010-12-22 20:51

我明白了，16楼应该是正解。:em26:

fastarrow · 发表于 2010-12-22 21:02

原帖由 会飞的四不像 于 2010-12-22 20:40 发表
加热后的轴承里外圈都增大，还有轴承加热应该是用油煮，LZ需要继续细致的做初中的实验。

目前广泛应用的是快速感应加热哦，有些轴承出厂的润滑脂不能用油加热的

轴承热装法的理论依据

主题

这个可以用数学模型来分析的

这个解释很睿智！

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