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標題: 一個圓環(huán)在加熱狀態(tài)下，關于膨脹方向 [打印本頁]
作者: 召喚師170    時間: 2012-8-2 22:28
標題: 一個圓環(huán)在加熱狀態(tài)下,，關于膨脹方向
我一直沒搞清楚,，一個圓環(huán)在加熱狀態(tài)下，它的內(nèi)環(huán)和外環(huán)都是向外擴張的,，導致內(nèi),、外圓直徑都變大。但是按照熱脹的原理,，圓環(huán)在加熱的情況下不是整體變大的嗎,？也就是說它的內(nèi)環(huán)應該是被壓小的。
+ \9 |6 N3 W$ v- l5 \; n8 {( q4 O) V+ ~9 w6 Q+ {6 N; Q1 F6 p
麻煩能給新手解釋一下這個原理,，最好能從最根本的理論解釋,，而不要熱脹冷縮那么簡單。6 \. a0 D- I+ O" x9 B. ~6 u
. A6 e8 r) @# O" d" o! c. v* O
謝謝,。( I+ }6 Y. Y( _( t! t
作者: cvn_77    時間: 2012-8-3 08:45
雖然內(nèi)外環(huán)都變大,，但因為受力原因，變形量應該是不同的,，請會受力分析的同學解釋一下
作者: 風追云    時間: 2012-8-3 11:13
本帖最后由 風追云 于 2012-8-3 11:18 編輯 ' w& u8 z( U' D

6 V& L% U9 w$ I熱脹冷縮的本質是溫度升高時,，熱運動增強,分子平均動能增大,，分子運動范圍擴大，所以固體體積也就變大了,；溫度降低時剛好相反,。6 v- ?5 X6 r7 M4 _
因此畫了個草圖，猜想一下：8 t6 I; M& [- T. f4 O& ^
圖中假設此環(huán)形零件由兩圈分子組成,。加熱前,，分子的各向間距均為k1，圓環(huán)內(nèi)徑為d1,；加熱后,，分子的各向間距變成k2，圓環(huán)內(nèi)徑變成d2,。因為k2必須大于k1,，所以d2也要大于d1。
作者: 江湖一劍    時間: 2012-8-3 11:49
跟內(nèi)外環(huán)尺寸比和厚度有關,，理想的考慮是增大了,，其實由于加熱，金屬都要膨脹,，由于相互牽扯,，金屬內(nèi)會產(chǎn)生熱應力，不能向外擴張的金屬內(nèi)環(huán)只能向里擴張,。實際中也是如此,。這個作為一個物理考試題是不完美的。
作者: 楊云123    時間: 2012-8-3 12:11
江湖一劍 發(fā)表于 2012-8-3 11:49 : t6 ~; I% c- o$ @( I7 ?; N1 H, H" H
跟內(nèi)外環(huán)尺寸比和厚度有關,，理想的考慮是增大了,，其實由于加熱，金屬都要膨脹,，由于相互牽扯,，金屬內(nèi)會產(chǎn)生 ...
+ H, [: m$ k* _
給具體在解釋一下吧。我也做過這樣的一個套實驗過,。當時想用過盈配合和軸進行連接,，用加熱后連接的方法。我不知道加熱后的變形量,，所以車了這個東西用火烤了一下。結果外廓倒是變大了內(nèi)孔沒有變大反而變小了,，當時領導還說是我量的不對,。
作者: 召喚師170    時間: 2012-8-3 17:43
風追云 發(fā)表于 2012-8-3 11:13
$ }2 x: a) W/ c0 S! ?1 ?熱脹冷縮的本質是溫度升高時，熱運動增強,分子平均動能增大,，分子運動范圍擴大,，所以固體體積也就變大了,；溫 ...
! v8 b/ f; C5 J9 }' `4 y' y
這個解釋好像不錯！
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作者: 極速北極光    時間: 2012-8-4 10:26
應該是外徑變大,，內(nèi)徑變小
作者: militery1    時間: 2012-8-4 10:28
這讓我想起了武林外傳里的那個古代犯人枷鎖
作者: 江湖一劍    時間: 2012-8-4 12:11
給具體在解釋一下吧,。我也做過這樣的一個套實驗過。當時想用過盈配合和軸進行連接,，用加熱后連接的方法,。我不知道加熱后的變形量，所以車了這個東西用火烤了一下,。結果外廓倒是變大了內(nèi)孔沒有變大反而變小了,，當時領導還說是我量的不對。
9 i% g1 c. ^. ], i9 b捕獲.JPG (11.83 KB,
7 t! d3 ]; a% c8 S. X  J* c      是這樣的,，比如一個理想薄套,，他看到是內(nèi)外徑向都是擴大的，但是實際中的套有很多厚套,，假如你把套分成兩層,，假設都是擴大的，但是外層的套和內(nèi)層的套擴大的不一致,，假如內(nèi)層的外徑比外層的內(nèi)徑還擴的大,，就產(chǎn)生了內(nèi)應力，而內(nèi)層的套由于不能外擴而向里擠壓,。不知道我說清楚了沒有,。
作者: wayyhlp    時間: 2012-8-21 11:10
我認為 就得看壁厚  就好比O型圈 受熱的時候 不光線徑變粗 O型圈的中徑也會變大的啊    這就看哪個作用大了 如果線徑變大的多 那么 內(nèi)徑就變小 反之 內(nèi)徑變大 / Y* m5 d" m, r9 p! q1 r# k- O
" z# W/ u0 o, ?! o! d) E+ b
作者: 小村先生    時間: 2012-8-21 22:47
學習
作者: 手心的魚    時間: 2012-8-22 15:51
其他尺寸的不太清楚，經(jīng)我手做的熱漲配合的外圈的壁厚一般在25毫米左右,，內(nèi)孔直徑150高30左右的Q235-A的圓環(huán)放電阻爐升溫,，過盈量在0.5~1毫米之間（看具體要求），溫度在550~650度的時候內(nèi)孔膨脹量是最大的,，可以輕松套進直徑150.5~151毫米的圓柱體,，但繼續(xù)升溫后內(nèi)孔反而變小，憑經(jīng)驗一般燒到暗紅色就可以拿出來裝配,。
作者: 訛誤佛一    時間: 2012-8-22 16:01
應該都變大,！~1 m) `% Z' ]. p( w
作者: jiangdandan    時間: 2012-8-23 09:47
學習了
作者: huwuran    時間: 2012-8-23 15:39
之前確實燒過以后套不進的軸變得能套進去了
作者: 11082301    時間: 2012-8-24 09:03
手心的魚 發(fā)表于 2012-8-22 15:51 其他尺寸的不太清楚，經(jīng)我手做的熱漲配合的外圈的壁厚一般在25毫米左右,，內(nèi)孔直徑150高30左右的Q235-A的圓環(huán) ...

# x8 k) k% B7 F8 I4 |" u$ S/ J7 p" D謝謝你的分享,，下次裝配時試下！
作者: 天上飄云    時間: 2012-8-25 22:40
加熱圓環(huán)只有內(nèi)孔半徑大于壁厚的情況下才會使內(nèi)孔受熱變大,，反之則會縮小,，這在彈性力學中有詳細解釋。' `, S  M; W* N2 C$ \
在常用機械裝配中，只有薄壁套才能用熱膨脹進行裝配,。
作者: 愛像一條琴弦    時間: 2012-10-12 13:07
樓主這個問題你搞懂了嗎,，最近我們也遇到類似問題，返工了,。
作者: 召喚師170    時間: 2012-10-12 13:21
愛像一條琴弦 發(fā)表于 2012-10-12 13:07 # ^% U$ e( ?: v
樓主這個問題你搞懂了嗎,，最近我們也遇到類似問題，返工了,。

2 V7 t* A5 f7 p8 h  ~1 h7 b9 z還沒搞懂,，有人說在材料力學里面有解釋，我正在看6 U, t6 f0 o  T$ Z
作者: wsxm82    時間: 2012-10-12 15:19
應該是內(nèi)徑也變大,，不然怎么熱裝,，JB T 5000.10的例子也未提厚壁！
作者: zhaoping    時間: 2012-10-13 20:24
只加熱內(nèi)圈
作者: 哎菲菲    時間: 2012-10-15 14:19
我覺得跟材料有關,。線脹系數(shù)大的孔變小,，線脹系數(shù)小的孔變大。好比一塊大板,，開個小孔,，加熱孔會變小，反之會變大
作者: Ж阿休Ж    時間: 2012-10-16 13:10
可以試驗一下啊
作者: 召喚師170    時間: 2012-10-16 13:23
Ж阿休Ж 發(fā)表于 2012-10-16 13:10 2 _9 W/ M7 k0 s2 g% C2 q+ @
可以試驗一下啊

# w9 f  j2 b& x; a. S做過試驗了,，我們現(xiàn)在生產(chǎn)裝配過盈到時候基本都是靠加熱,，加熱后是變大的，就是不知道怎么解釋它, G% |+ E6 ^; K
作者: zzk5151    時間: 2012-10-16 20:53
學習了
作者: 277381678    時間: 2012-10-20 13:52
楊云123 發(fā)表于 2012-8-3 12:11 . J; O/ U5 ^5 m
給具體在解釋一下吧,。我也做過這樣的一個套實驗過,。當時想用過盈配合和軸進行連接，用加熱后連接的方法,。 ...
+ z% A( C" m$ A+ P6 T. J8 w
個人感覺加熱膨脹也跟加熱方式有一定關系,，若整體均勻加熱則內(nèi)外圈都變大，應為此時分子間作用力基本相等,。外部加熱的話分子間作用力不等,，則可能發(fā)生由于外層分子力大而內(nèi)層小，把內(nèi)層擠壓,，而導致內(nèi)孔變小,。
作者: gt2011    時間: 2012-10-31 21:10
記得看人論證過，結論是一般金屬都是內(nèi)外都變大,，有興趣的可以在知網(wǎng)上搜搜相關論文,。
作者: kerrwang    時間: 2013-5-17 16:30
樓主，搞明白了,，若搞明白了,，具體怎么解釋這個問題呢。
作者: [email protected]    時間: 2013-5-18 11:03
來看高手
作者: wuxiluanpaoP    時間: 2013-5-18 15:40
基礎理論范疇
作者: Ghost_Rider    時間: 2013-5-26 22:55
zhaoping 發(fā)表于 2012-10-13 20:24
% D* M* L4 A, V3 [+ w# R# u只加熱內(nèi)圈
+ F" K! P2 D; n: M% E. c8 f
熱量不是可以傳遞么,？如何做到只加熱內(nèi)圈啊3 E! w) f0 k4 ?: U
作者: todd2605    時間: 2018-6-8 20:30
cvn_77 發(fā)表于 2012-8-3 08:45$ t0 L- F( O4 R. v
雖然內(nèi)外環(huán)都變大,，但因為受力原因，變形量應該是不同的,，請會受力分析的同學解釋一下
6 a: S& F' o; L% |. c' r7 ?
變大,。原因：根據(jù)彈性力學方程，溫度梯度相當體積力,。均勻溫度變化,，無體積力，又是自由狀態(tài)的物體內(nèi)部無應力,，沒有相互制約問題,。
0 W2 H9 [& [4 K9 W# W+ E3 a          所以內(nèi)部周長肯定受熱變長，孔會變大,。
+ P; O& _6 t8 Z. l



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