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標(biāo)題: 一個(gè)圓環(huán)在加熱狀態(tài)下,，關(guān)于膨脹方向 [打印本頁]

作者: 召喚師170 時(shí)間: 2012-8-2 22:28
標(biāo)題: 一個(gè)圓環(huán)在加熱狀態(tài)下，關(guān)于膨脹方向
我一直沒搞清楚,，一個(gè)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(kuò)張的，導(dǎo)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(yīng)該是被壓小的,。

麻煩能給新手解釋一下這個(gè)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,。

謝謝。

作者: cvn_77 時(shí)間: 2012-8-3 08:45
雖然內(nèi)外環(huán)都變大,，但因?yàn)槭芰υ�,，變形量�?yīng)該是不同的，請會(huì)受力分析的同學(xué)解釋一下

作者: 風(fēng)追云 時(shí)間: 2012-8-3 11:13
本帖最后由風(fēng)追云于 2012-8-3 11:18 編輯

熱脹冷縮的本質(zhì)是溫度升高時(shí),，熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),分子平均動(dòng)能增大,，分子運(yùn)動(dòng)范圍擴(kuò)大，所以固體體積也就變大了,；溫度降低時(shí)剛好相反,。
因此畫了個(gè)草圖，猜想一下：
圖中假設(shè)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?yàn)閗2必須大于k1,，所以d2也要大于d1,。

作者: 江湖一劍 時(shí)間: 2012-8-3 11:49
跟內(nèi)外環(huán)尺寸比和厚度有關(guān)，理想的考慮是增大了,，其實(shí)由于加熱,，金屬都要膨脹，由于相互牽扯,，金屬內(nèi)會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力,，不能向外擴(kuò)張的金屬內(nèi)環(huán)只能向里擴(kuò)張。實(shí)際中也是如此,。這個(gè)作為一個(gè)物理考試題是不完美的。

作者: 楊云123 時(shí)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(guān),，理想的考慮是增大了,，其實(shí)由于加熱，金屬都要膨脹,，由于相互牽扯,，金屬內(nèi)會(huì)產(chǎn)生 ...

給具體在解釋一下吧。我也做過這樣的一個(gè)套實(shí)驗(yàn)過,。當(dāng)時(shí)想用過盈配合和軸進(jìn)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(gè)東西用火烤了一下,。結(jié)果外廓倒是變大了內(nèi)孔沒有變大反而變小了，當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)還說是我量的不對,。

作者: 召喚師170 時(shí)間: 2012-8-3 17:43

風(fēng)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(zhì)是溫度升高時(shí),，熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),分子平均動(dòng)能增大，分子運(yùn)動(dòng)范圍擴(kuò)大,，所以固體體積也就變大了,；溫 ...

這個(gè)解釋好像不錯(cuò)！

作者: 極速北極光 時(shí)間: 2012-8-4 10:26
應(yīng)該是外徑變大,，內(nèi)徑變小

作者: militery1 時(shí)間: 2012-8-4 10:28
這讓我想起了武林外傳里的那個(gè)古代犯人枷鎖

作者: 江湖一劍 時(shí)間: 2012-8-4 12:11
給具體在解釋一下吧,。我也做過這樣的一個(gè)套實(shí)驗(yàn)過。當(dāng)時(shí)想用過盈配合和軸進(jìn)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(gè)東西用火烤了一下,。結(jié)果外廓倒是變大了內(nèi)孔沒有變大反而變小了,，當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)還說是我量的不對。
捕獲.JPG (11.83 KB,
是這樣的,，比如一個(gè)理想薄套,，他看到是內(nèi)外徑向都是擴(kuò)大的,，但是實(shí)際中的套有很多厚套，假如你把套分成兩層,，假設(shè)都是擴(kuò)大的,，但是外層的套和內(nèi)層的套擴(kuò)大的不一致，假如內(nèi)層的外徑比外層的內(nèi)徑還擴(kuò)的大,，就產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力,，而內(nèi)層的套由于不能外擴(kuò)而向里擠壓。不知道我說清楚了沒有,。

作者: wayyhlp 時(shí)間: 2012-8-21 11:10
我認(rèn)為就得看壁厚就好比O型圈受熱的時(shí)候不光線徑變粗 O型圈的中徑也會(huì)變大的啊這就看哪個(gè)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

作者: 小村先生 時(shí)間: 2012-8-21 22:47
學(xué)習(xí)

作者: 手心的魚 時(shí)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(shí)候內(nèi)孔膨脹量是最大的，可以輕松套進(jìn)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(yàn)一般燒到暗紅色就可以拿出來裝配。

作者: 訛誤佛一 時(shí)間: 2012-8-22 16:01
應(yīng)該都變大,！~

作者: jiangdandan 時(shí)間: 2012-8-23 09:47
學(xué)習(xí)了

作者: huwuran 時(shí)間: 2012-8-23 15:39
之前確實(shí)燒過以后套不進(jìn)的軸變得能套進(jìn)去了

作者: 11082301 時(shí)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) ...

謝謝你的分享,，下次裝配時(shí)試下,！

作者: 天上飄云 時(shí)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(huì)使內(nèi)孔受熱變大，反之則會(huì)縮小,，這在彈性力學(xué)中有詳細(xì)解釋,。
在常用機(jī)械裝配中，只有薄壁套才能用熱膨脹進(jìn)行裝配,。

作者: 愛像一條琴弦 時(shí)間: 2012-10-12 13:07
樓主這個(gè)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(shí)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(gè)問題你搞懂了嗎,，最近我們也遇到類似問題，返工了,。

還沒搞懂,，有人說在材料力學(xué)里面有解釋，我正在看

作者: wsxm82 時(shí)間: 2012-10-12 15:19
應(yīng)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(shí)間: 2012-10-13 20:24
只加熱內(nèi)圈

作者: 哎菲菲 時(shí)間: 2012-10-15 14:19
我覺得跟材料有關(guān)。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(gè)小孔,，加熱孔會(huì)變小,，反之會(huì)變大

作者: Ж阿休Ж 時(shí)間: 2012-10-16 13:10
可以試驗(yàn)一下啊

作者: 召喚師170 時(shí)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(yàn)一下啊

做過試驗(yàn)了，我們現(xiàn)在生產(chǎn)裝配過盈到時(shí)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

作者: zzk5151 時(shí)間: 2012-10-16 20:53
學(xué)習(xí)了

作者: 277381678 時(shí)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(gè)套實(shí)驗(yàn)過,。當(dāng)時(shí)想用過盈配合和軸進(jìn)行連接,，用加熱后連接的方法。 ...

個(gè)人感覺加熱膨脹也跟加熱方式有一定關(guān)系,，若整體均勻加熱則內(nèi)外圈都變大,，應(yīng)為此時(shí)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(dǎo)致內(nèi)孔變小,。

作者: gt2011 時(shí)間: 2012-10-31 21:10
記得看人論證過，結(jié)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(guān)論文,。

作者: kerrwang 時(shí)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(gè)問題呢。

作者: [email protected] 時(shí)間: 2013-5-18 11:03
來看高手

作者: wuxiluanpaoP 時(shí)間: 2013-5-18 15:40
基礎(chǔ)理論范疇

作者: Ghost_Rider 時(shí)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

熱量不是可以傳遞么,？如何做到只加熱內(nèi)圈啊

作者: todd2605 時(shí)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?yàn)槭芰υ颍冃瘟繎?yīng)該是不同的,，請會(huì)受力分析的同學(xué)解釋一下

變大,。原因：根據(jù)彈性力學(xué)方程，溫度梯度相當(dāng)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(yīng)力,，沒有相互制約問題,。
所以內(nèi)部周長肯定受熱變長，孔會(huì)變大。

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