3.7 Расчет и выбор посадок с натягом

Расчет и выбор посадок с натягом выполняется с целью обеспечить прочность соединения, т. е. отсутствие смещений сопрягаемых деталей под действием внешних нагрузок и прочность сопрягаемых деталей.

Рисунок 3.7 – Соединение с натягом

Расчет посадок с натягом производят в следующей последовательности.

1. Определяют наименьший расчетный натяг , мкм,

,

где и - деформации соответственно охватываемой и охватывающей детали, мкм.

Деформации охватываемой i_B,мм и i_A,мм, охватывающей детали определяем по формулам

, (3.22)

, (3.23)

где , – модули упругости материалов отверстия и вала, Па;

, – коэффициенты Ляме.

Коэффициенты Ляме С_А и С_В определяют по следующим зависимостям

, (3.24)

, (3.25)

где , – коэффициенты Пуассона материала отверстий и вала.

Наименьший расчетный натяг , мкм, определяем по следующей зависимости

, (3.26)

где P – давление, которое возникает при запрессовке, Па.

Давление Р, Па, возникающее при запрессовке, определяют по формуле

, (3.27)

где f – коэффициент трения при установившемся процессе распрессовки или проворачивания;

l – длина контакта сопрягаемых деталей, м;

М_кр1 – крутящий момент, стремящийся повернуть одну деталь относительно другой, Нм;

d – номинальный диаметр сопряжения, м.

Наименьший расчетный натяг , мкм, определяют по следующей зависимости

. (3.28)

Зная определяют значение наименьшего функционального натяга ,мкм,

, (3.29)

где U– поправка, учитывающая степень смятия микронеровностей контактных поверхностей деталей, мкм.

Поправка U определяется по формуле

, (3.30)

где и – высота микронеровностей профилей по десяти точкам, соответственно материала отверстия и вала, мкм.

Показатели и рассчитываются по формулам

, (3.31)

, (3.32)

где и – среднеарифметические отклонения профилей, соответственно охватываемой и охватывающей детали, мкм.

3 На основании теории касательных напряжений определяется предельно допустимое давление, которое возникает при запрессовке вала во втулку, , Па, по формулам

, (3.33)

, (3.34)

где , – предел текучести материалов отверстия и вала, Па.

В качестве наибольшего допускаемого удельного давления берут наименьшее из двух значений.

Определяется величина максимального расчетного натяга , мкм, по следующей формуле

. (3.35)

Определяется величина максимального функционального натяга ,мкм

, (3.36)

По ГОСТ 25346-82 и в соответствии со значениями и выбираем оптимальную посадку, чтобы удовлетворялось условие

. (3.37)

Находим коэффициенты запаса прочности С,

С=С_тех+С_экс, (3.38)

где – технологический коэффициент запаса или коэффициент запаса на сборку,

– коэффициент запаса на эксплуатацию.

Запас на сборку всегда должен быть меньше запаса на эксплуатацию, так как он нужен только для случая возможного понижения прочности материала деталей и повышения силы запрессовки из-за перекосов деталей, колебаний коэффициента трения и температуры.

Суммарная величина запасов на эксплуатацию и на сборку зависит от разности значений функциональных и расчетных натягов.

, (3.38)