Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МЕТОД.МСиС..doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1.37 Mб
Скачать

3. Посадки с натягом

3.1. Общие сведения

Посадки с натягом предназначены для неподвижных неразъёмных соединений без дополнительного крепления деталей. Расчёт таких посадок выполняется с целью обеспечения неподвижности соединяемых деталей (прочности соединения) и прочности соединяемых деталей.

Порядок расчёта посадок с натягом подробно изложен в справочнике [2, т. 1] и учебных пособиях [3, 4, 5].

При расчёте посадок с натягом определяются минимальный [Nmin] и максимальный [Nmax] расчётные допустимые натяги. Минимальный натяг рассчитывается из условия обеспечения прочности соединения, а максимальный натяг — из условия обеспечения прочности сопрягаемых деталей.

Расчётная схема посадки с натягом приведена на рис. 1. На этой схеме указаны основные расчётные характеристики:

dн — номинальный диаметр соединения, мм;

d1 — размер отверстия полого вала (для сплошного вала d1 = 0), мм;

d2 — наружный диаметр втулки, мм;

L — длина сопряжения, мм.

Рис. 1. Расчетная схема для

посадки с натягом

Необходимые для расчётов значения: коэффициента трения f, модуля упругости Е, коэффициента Пуассона , предела текучести т, шероховатости поверхности Rа и коэффициента линейного расширения для различных материалов приведены в табл. 1–5.

Шероховатость сопрягаемых поверхностей можно определить по формуле зависимости шероховатости от допуска IT на размер. Для нормальной относительной геометрической точности (для допуска формы или расположения) используется примерно 60% допуска размера:

Ra 0,05 IT.

При выборе стандартной посадки с натягом исходными данными являются номинальный диаметр сопряжения dн и расчётные значения допустимых натягов [Nmin р] и [Nmax р]. По полученным значениям расчётных натягов выбираются стандартные посадки с предпочтительными полями допусков таким образом, чтобы их предельные табличные натяги Nmin т и Nmax т не выходили за пределы расчётных натягов, а надёжность соединений была максимальной. Исходя из этого, для обеспечения работоспособности стандартной посадки необходимо выполнить условия неравенства [5]:

а) Nmax т  [Nmax р], тогда [ Nmax р]– Nmax т = сб;

б) Nmin т  [Nmin р], тогда Nmin т– [ Nmin р] = э;

в) сб > э,

где сб — запас на сборку; э — запас на эксплуатацию.

Таблица 1

Значение коэффициента трения f

Способ соединения деталей

Сталь — сталь

Сталь — чугун

Сталь — бронза

Сталь —

латунь

Механическая запрессовка

При нагревании или охлаждении сопрягаемых деталей

0,15

0,20

0,17

0,15

0,07

0,20

0,1

0,17

Таблица 2

Значение модуля упругости е и коэффициента Пуассона  для различных материалов

Материал

Е, Н/м2

Сталь

Чугун

Бронза

2,11011

11011

0,91011

0,3

0,25

0,33

Таблица 3

Значение предела текучести Т для различных материалов

Материал

Т, Н/м2

Материал

Т, Н/м2

Сталь 20

Сталь 35

Сталь 40

Сталь 45

Бр.АЖ 9-4

Бр.ОФ 10-1

26107

31107

33107

36107

20107

20107

Бр.АЖН-11-6-6

СЧ 12-28

СЧ 18-36

Чугун 28-48

ЛМц ОС58-2-2-2

39107

12107

18107

27107

34107

Таблица 4

Шероховатость поверхности Ra (мкм) вала и отверстия для посадок

с натягом (в числителе для вала, в знаменателе для отверстия)

Поверхности деталей в посадках с натягом

Квалитет

Номинальные размеры, мм

до 50

св. 50 до 120

св. 120 до 500

Собираемых под прессом

6–7

0,4/0,8

0,8/1,6

1,6/1,6

Собираемых способом термических деформаций

1,6/(1,6 … 3,2)

Таблица 5

Коэффициенты линейного расширения для металлов и сплавов 10– 6, град– 1

Металл

Температурный перепад при нагревании деталей, С

20…100

20…200

20…300

20…400

20…500

Значение 

Сталь

углеродистая

10,6

11,3…13

12,1…13,5

12,9…13,9

13,5…14,5

Сталь

хромистая

8,4…11

8,7…11,3

9,2…11,4

9,2…11,5

9,5…11,6

Чугун

8,7…11,1

8,5…11,6

10,1…12,2

11,5…12,7

12,9…13,2

Бронза

алюминиевая

17,6

17,9

19,2

Бронза

оловянистая

17,6

17,9

18,2

Условия а) и б) являются обязательными, условие в) в ряде случаев может не соблюдаться.

Запас на эксплуатацию э учитывает возможность повторной запрессовки при ремонте, наличие динамических нагрузок при работе и другие условия. Чем больше запас на эксплуатацию, тем выше надёжность и долговечность прессового соединения.

Запас на сборку сб учитывает перекосы при запрессовке и другие неучтённые в формулах условия сборки. Чем больше сб, тем меньше усилие запрессовки, напряжения в материале деталей, приводящие к их разрушению.

Стандартные посадки набираются согласно приведённым условиям по таблицам ГОСТ 25347-82 из числа предпочтительных (см. также п. 4.1 данного учебного пособия), [2, т.1, табл. 1.49] или по прилож. 4.

При наборе стандартных посадок может возникнуть три случая.

1. Согласно условиям а) и б) подобрана только одна стандартная посадка, тогда её следует проставить на чертеже сборочного узла.

2. Согласно условиям а) и б) подобрано несколько стандартных посадок. В этом случае необходимо выбрать одну наиболее грубого квалитета, а если таких несколько, то из них выбрать ту, у которой выполняется условие в).

3. Не удаётся подобрать оптимальную посадку из стандартных полей допусков. Тогда надо применить:

1) селективную сборку;

2) дополнительные крепления;

3) изменить конструктивные параметры соединения, технологию сборки или физико-механические свойства материала.

Если студентом изменяются некоторые исходные данные, то их корректировку следует согласовать с преподавателем.

Рис. 2. Графическое оформление посадки с натягом