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O principal fator que afeta a mudança de tamanho é o coeficiente de expansão linear (coeficiente de expansão térmica, α),que é calculado do seguinte modo::
Entre eles:
ΔL: Mudança de comprimento
L0: comprimento original
α: coeficiente de expansão linear do material (unidade: 1/°C1/°C1/°C)
ΔT: variação de temperatura (unidade: °C)
A influência da tolerância de ajuste na variação de temperatura
Em ambientes de alta temperatura, tanto o poço como o buraco se expandirão.causando deslizes ou falhas de partesPor exemplo, no caso de uma mangueira de rolamento de alumínio instalada numa caixa de aço, dado que o alumínio tem um coeficiente de expansão térmica muito superior ao do aço,o ajustamento pode afrouxar à medida que as temperaturas aumentam.
Em contrapartida, num ambiente de baixa temperatura, tanto o poço como o buraco se contraem.o dispositivo de separação original pode transformar-se num dispositivo de interferênciaPor exemplo, na instalação de rolamentos de motores de aviões em ambientes frios, o orifício da carcaça do rolamento pode contrair, impedindo a instalação adequada.
Em algumas aplicações de alta temperatura (como equipamentos de tratamento térmico, motores), se as duas partes se expandirem de forma diferente, pode levar a um movimento relativo limitado entre as partes.o ajuste de um pistão e cilindro, se não for concebido adequadamente, o pistão pode interferir no desgaste do cilindro após o aumento da temperatura.
Se a distribuição de temperatura de uma peça for desigual, pode ocorrer estresse térmico (Thermal Stress), causando deformação ou até mesmo rachaduras da peça.para a ligação de flange de uma caixa de velocidades de trem de alta velocidade, se a diferença de temperatura for demasiado grande, os parafusos e as flanges podem apresentar concentrações de tensão devido a diferentes coeficientes de expansão térmica, levando a falhas de fadiga.
✅1. Escolha os materiais certos
Em um ambiente com grandes variações de temperatura, devem ser selecionados materiais com coeficientes de expansão semelhantes, na medida do possível, para reduzir a variação da coordenação.
Por exemplo, a proporção de aço e alumínio é mais estável do que a do aço e do alumínio.
Em ambientes de temperaturas extremas (como a aviação e o espaço), podem ser utilizadas ligas de baixa expansão (como a liga INVAR, que tem um coeficiente de expansão muito baixo).
✅2. Utilize o projeto de compensação de temperatura
Em partes importantes, pode ser definida uma lacuna de expansão ou uma estrutura de compensação.
Por exemplo, o fuso da máquina-ferramenta geralmente usa rolamentos flutuantes ou anéis de compensação térmica para evitar deformações de alta temperatura que afetam a precisão de usinagem.
✅3. Calcular e corrigir a tolerância de ajuste
De acordo com a faixa de temperatura de funcionamento, calcular a expansão das peças e ajustar a tolerância de acordo.
Por exemplo, para um ajuste de interferência de trabalho a altas temperaturas, uma interferência ligeiramente maior pode ser selecionada à temperatura ambiente para compensar o efeito da expansão a alta temperatura.
✅4. Utilize um processo especial de montagem
Montagem a frio: para peças com ajuste de interferência, o eixo pode ser resfriado primeiro (como resfriamento de nitrogênio líquido) e depois instalado no orifício,e o aperto é alcançado pela expansão da recuperação de temperatura.
Montagem a quente: Para peças que precisam ser bem montadas, o buraco pode ser aquecido primeiro para expandir e, em seguida, o eixo é instalado.
✅ Antecedentes: Os carris das ferrovias de alta velocidade expandem-se no verão e contraem-se no inverno.
✅ Rx:
Usando linhas sem costura de trilhos soltos contínuos (CWR), o esforço de temperatura é distribuído uniformemente através do dispositivo de fixação da pista para reduzir a deformação.
As juntas de expansão (Expansion Joint) são colocadas na junção do trilho para permitir que a pista se expanda e se contraia livremente com as mudanças de temperatura.
Escolher os materiais adequados para garantir a estabilidade estrutural no ambiente de diferença de temperatura.
✅ As mudanças de temperatura podem afectar os ajustamentos de tolerância, levando à soltura, bloqueio ou falha mecânica; os fatores de temperatura devem ser tidos em conta no projecto.✅ Diferentes materiais têm diferentes coeficientes de expansão térmica✅ Usando projetos de compensação de temperatura, tais como o ajuste das tolerâncias de ajuste,Reserva de lacunas de expansão✅ Na prática de engenharia, a utilização de um sistema de aquecimento de água e de ar pode reduzir de forma eficaz os efeitos da temperatura.O uso racional das propriedades de expansão térmica pode otimizar os processos de montagem e melhorar a confiabilidade mecânica.
Pessoa de Contato: Mrs. Lily Mao
Telefone: 008613588811830
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