3.1. Определение наименьших давлений

Наименьшее давление p_min(oc) на контактируемых поверхностях, необходимое для передачи крутящего момента и осевой силы без проворачивания или сдвига, определяем по формуле

(3.1)

где f – коэффициент трения (табл. 3.2);

Рис. 3.1. Схема соединения

.

Определяем наименьшее давление, необходимое для предотвращения раскрытия стыка соединения из-за действия радиальной силы:

(3.2)

p_min(r)= 12000/ (0.0450.05) = 5.3∙10⁶ Па.

Из двух полученных давлений выбираем большее.

Таблица 3.2

Значение коэффициента трения в начальный момент сдвига

Материалы взаимодействующих деталей	Коэффициент трения f*
Сталь по стали Сталь по чугуну Сталь по латуни Сталь по бронзе	0,08–0,17 0,07–0,12 0,04–0,08 0,06–0,13

^* Меньшие значения берут при прессовании со смазкой. При соединении путем температурных деформаций значение увеличивают в 2 раза.

3.2. Определение наименьшего расчетного натяга

Наименьший расчетный натяг определяем по формуле

(3.3)

где C_d и C_D – коэффициенты Ламе вала и втулки; E_d и E_D – модули упругости материала вала и втулки (табл. 3.3), Па;

(3.4)

(3.5)

где µ_d и µ_D – коэффициенты Пуассона материала вала и втулки (табл. 3.3);

d₁ – внутренний диаметр вала, м; d₂ – наружный диаметр втулки, м.

Таблица 3.3

Значения модулей упругости и коэффициентов Пуассона

Материал	Сталь	Чугун	Бронза	Латунь
Е, ГПа	195–205	113–116	103	82–97
µ	0,24–0,30	0,23–0,27	0,25	0,32–0,42

В итоге получим:

3.3. Определение наибольшего давления

По теории удельной потенциальной энергии формоизменения определяем наибольшие допустимые давления, при которых материалы вала и отверстия работают в зоне упругих деформаций:

(3.6)

(3.7)

где и – пределы текучести материалов вала и отверстия (табл.

3.4),Па.

Таблица 3.4

Пределы текучести некоторых материалов

Материал	Сталь 25	Сталь 30	Сталь 35	Сталь 40	Сталь 45
, МПа	274	294	314	333	353

Продолжение таблицы 3.4

Материал	ЛМц 0058-2-2	БрА9Ж4	БрА11Ж6Н6	СЧ28	СЧ20
, МПа	343	200	302	274	206

В результате получим:

Из двух полученных значений выбираем меньшее и проводим корректировку с учетом давления от радиальной силы:

; (3.8)