Исходные данные

Вариант		Размеры соединения, мм
		d	D	l
1	2	3	4	5
0	2	50	70	60
1	4	50	70	120
2	2	60	70	70
3	2	60	90	100
4	10	60	90	160
5	10	70	90	160
6	10	70	120	120
7	20	90	130	140
8	20	100	130	165
9	2	50	80	100
10	2	50	65	140

Решение. Решаем задачу для 10-го варианта. Величина натяга, обеспечивающего передачу соответствующего крутящего момента (величава измеренного натяга),

,

где – величина натяга без учета геометрии поверхности; – поправка на показатели качества поверхности. Величина , мкм, определяется по [12]:

.

Здесь М – передаваемый крутящий момент, кНм; f – коэффициент трения; d – диаметр контактируемых поверхностей, мм; l – длина запрессовки, мм; С₁, С₂ – коэффициенты, характеризующие жесткость сопрягаемых деталей,

,

где – наружный диаметр; – внутренний диаметр при наличии у детали отверстия; – коэффициент Пуассона.

мкм.

Величина определяется по [16]:

,

где и – расстояние от средней линии профиля поверхности до линии выступов, мкм; и – высота волны, мкм; и – среднеарифметическое отклонение, мкм.

Таблица 2.2

Связь методов обработки с параметрами

Метод обработки	Вал			Втулка
			, мкм			, мкм
1	2	3	4	5	6	7
Обтачивание (растачивание) чистовое	3  Ra	1,6  Ra	2,5	3  Ra	3  Ra	2,0
Шлифование чистовое	3,5  Ra	3  Ra	0,2	3,5  Ra	4  Ra	0,32

Для рассматриваемого примера значение величины рассчитывается по данным, приведенным в табл. 2.2; обтачивание (растачивание) чистовое мкм; шлифование чистовое мкм.

Тогда величина измеренного натяга

мкм,

мкм,

И сходя из условия, что , по таблицам [3] принимаем для чистового растачивания (обтачивания) посадку в системе отверстия , для шлифования посадку в системе вала . Согласно ГОСТ 25347-82 для рассматриваемого примера принятые поля допусков сопрягаемых деталей для чистового растачивания (обтачивания): , ; для шлифования: , . Расположение полей допусков сопрягаемых деталей представлено на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Схема расположение полей допусков вала и втулки сопрягаемых с натягом: а – чистовое растачивание; б – шлифование

Усилие напрессовки втулки на вал определяется при наибольшем натяге коэффициента запаса К = 2 [12, с. 69, 90]:

,

где – удельное контактное давление сжатия, мПа;

МПа;

МПа.

Тогда усилие напрессовки

кН,

кН.

Выбор марки стали производится с учетом того, что заданная толщина втулки должна быть больше расчетного значения [ ], найденного по формуле [12, с. 69].

мм; .

По данным [9] для конструкционных сталей определяем значение [ ], начиная с менее прочных. Результаты заносим в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Марка стали	[ ], МПа	, МПа	[ ], мм		Заключение
			Чистовое растачивание (обтачиван.)	Шлифование	Чистовое растачивание (обтачиван.)	Шлифование
1	2	3	4	5	6	7
30	490	294	1,67	1,32	Применима	Применима
35	529	314	1,52	1,21	Применима	Применима
40	568	321	1,35	1,07	Применима	Применима

Выводы:

1. Величина измеренного натяга с увеличением шероховатости растет.

2. Изготовление сопрягаемых деталей с меньшей шероховатостью, позволяет снизить усилия напрессовки, уменьшить конструктивные размеры, сэкономить материал, не снижая при этом эксплуатационных возможностей.