3.2.2. Последовательность выполнения расчёта.

1. Определяется величина требуемого удельного давления [P_min] на контактных поверхностях соединения под действием осевой силы (Р_о) и крутящего момента (М_кр).

При действии Р_о (Па):

(2.1)

При действии М_кр (Па):

(2.2)

При одновременном действии Р_о и М_кр (Па):

, (2.3)

где

Р_о – продольная осевая сила, Н;

М_кр – крутящий момент, Нм;

D₁,l₁ – диаметр и длина соединения, м;

f – коэффициент трения при установившемся процессе распрессовки и проворачивания, зависит от многих факторов. Значение f приведены в таблице 1.104 и 1.105 [2] и приложении 5.

2. Определяется величина минимального расчётного натяга:

, где (2.4)

С₁, С₂ – коэффициенты Ляме соответственно для ступицы и венца (таблица 1.107 [2]), определяемые по формулам:

; (2.5)

значения С₁ и С₂ можно определить по табл. 1.107 [2] или приложения 7.

μ₁ и μ₂ – коэффициенты Пуассона для материала ступицы и венца зубчатого колеса (табл. 1.106 [2] или приложение 6);

Е₁ и Е₂ – модули упругости материала ступицы и венца, Па (табл.1.106 [2] или приложение 6);

D₁ и d₁ – диаметр отверстия и венца червячного колеса, м (рис. 1 и 7).

3. Определяется величина минимального допустимого натяга с учётом поправок:

(2.6)

где - поправка, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей деталей при сборке соединения:

(2.7)

- поправка, учитывающая различие рабочей температуры деталей (t_pD и t_pd) и температуры сборки (t_сб), а также различие коэффициентов линейного расширения материала деталей (α_D и α_d), мкм:

(2.8)

Если же при рабочей температуре натяг уменьшается, то поправка имеет положительный знак, т.е. добавляется к расчётному натягу.

α_D, α_d – коэффициенты линейного расширения материалов (приложение 8);

- поправка, учитывающая ослабление натяга под действием центробежных сил, мкм, не учитывается для незначительной скорости вращения деталей или для деталей малой массы;

- поправка, компенсирующая уменьшение натяга при повторных запрессовках, определяется опытным путём от числа разработок соединения.

Определяется максимальное допустимое удельное давление, при котором на контактных поверхностях деталей присутствует пластическая деформация. Рассчитывается Р (Па), и в качестве [P_max] принимается меньшее:

; (2.9)

. (2.10)

σ_T1, σ_T2 – пределы текучести или прочности материалов соответственно ступицы и венца, определяется по приложению 8.

5. Определяется величина расчетного натяга:

(2.11)

6. Определяется допустимый максимальный натяг с учётом поправок:

(2.12)

- коэффициент увеличения удельного давления у торцов втулки, определяется по графику на рис.9 в зависимости от отношения l₁/D₁ и d₁/D₁.

- определяется по формуле (2.7);

- определяется по формуле (2.8) и учитывается, если при рабочей температуре натяг увеличивается.

Рисунок 9 - График для определения

По таблицам ГОСТ 25347-82 (таблица 1,49 [2]) выбирается посадка с предельными натягами, близкими к допустимым, при этом должны выполняться следующие условия:

Определяются рекомендуемые форма и размеры входных фасок для собираемости под прессом (приложение 10), назначаем допуск цилиндричности (таблица 2,18 [2]).