3.5.2.4.4 Расчет усилия запрессовки

Соединения с натягом применяются для получения неподвижных неразъемных соединений без дополнительного крепления деталей.

Необходимое усилие запрессовки рассчитывается по формуле

Р_зап = f · π · d · L · p, (5)

где f – коэффициент трения на контактных поверхностях f = 0,08 – 0,10;

d – номинальный диаметр соединения, м;

L – длина сопрягаемых поверхностей, м;

p - давление на поверхности, Мпа

Давление на поверхности контакта рассчитывается по формуле

p = N_max · 10^-6 / d· ( С₁ / Е₁ + С₂ / Е₂), (6)

где N_max - максимальный натяг в соединении, мкм;

С_! и С₂ – коэффициенты Ляме соответственно для охватываемой детали (вала) и охватывающей (отверстия) деталей (таблица 3)

Е₁ и Е₂ – модули упругости материалов соответственно вала и отверстия, Н/м² (таблица 4).

N_max = еs – EI, (7),

где еs – верхнее предельное отклонение охватываемой поверхности (вала), мкм;

EI – нижнее предельное отклонение охватывающей поверхности (отверстия), мкм.

Таблица3- Значения коэффициентов Ляме С₁ и С₂

d 1/ d или d / d2	µ1 = µ2 = 0,3		µ1 = µ2 = 0,25
	С1	С2	С1	С2
0,00	0,7	-1,3*	0,75	-1,25*
0,1	0,72	1,32	0,77	1,27
0,2	0,78	1,38	0,83	1,33
0,3	0,89	1,49	0,95	1,45
0,4	1,08	1,68	1,13	1,63
0,5	1,37	1,97	1,42	1,92
0,6	1,83	2,43	1,88	2,37
0,7	2,63	3,22	2,67	3,17
0,8	4,25	4,85	4,30	4,80
0,9	9,23	9,83	9,28	9,78

Примечание: ^* при d₂ ≥ d

Таблица 4 – Значения модулей упругости Е и коэффициентов Пуассона µ

Материал	Е, Н/м2	µ
Сталь и стальное литье	(1,96 – 2,00) · 1011	0,3
Чугунное литье	(0,74 – 1,05) · 1011	0,25
Бронза	0,84· 1011	0,35
Латунь	0,78· 1011	0,38

Коэффициенты Ляме можно рассчитать по формулам

С₁ = (1 + (d₁ / d)² / 1- (d₁ / d)² ) - µ₁, (8)

С₂ = (1 + (d / d₂)² / 1- (d / d₂)² ) + µ₂, (9)

где d₁ – диаметр пустотелого вала;

d₂ – наружный диаметр втулки;

µ₁ и µ₂ - коэффициенты Пуассона соответственно для охватываемой и охватывающей деталей (таблица 3).

3.5.2.4.5 Выбор рационального способа восстановления основной детали узла, агрегата

В разделе проводится анализ конструкции основной детали узла (агрегата) - материал, термическая обработка, шероховатость и точность обработки, базовые поверхности.

Дается описание условий работы детали узла (агрегата) - вид трения, контактные нагрузки усилия растяжения, изгиба, сжатия, возможные изменения структуры, агрессивность среды и т.п.

Определяется класс детали, возможность обработки резанием, давлением, сваркой, напылением гальваническими покрытиями и т.д. Составляется «Карта технических требований на дефектацию детали» (таблица 5).

Таблица 5 – Карта технических требований на дефектацию

Эскиз детали				Деталь
				Номер детали по каталогу
				Материал			Твердость
Позиция на эскизе	Возможные дефекты	Способ установления дефектов, изм. инструмент	Размеры, мм				Заключение
			По раб.чертежу		Допустим без ремонта	Допустимый для ремонта

Производится выбор рационального способа восстановления детали. Выбор способа восстановления зависит от конструктивно-технологических особенностей условий работы деталей, их износа, технологических свойств самих способов восстановления, определяющих долговечность отремонтированных деталей и стоимости их восстановления. Оценка способов восстановления дается по трем критериям – применимости долговечности и экономичности.

Критерий применимости (технологический критерий) определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретной детали. Для каждого дефекта детали подбираются способы устранения. Способ восстановления размера и посадки определяется по таблице 3.6 (возможность применения способа в таблице указана знаком «+») Далее, для каждого выбранного способа определяются значения коэффициентов износостойкости, выносливости, сцепления (таблица 6) и долговечности (формула 10) . Чтобы обеспечить работоспособность детали, принимаемый способ восстановления должен иметь значение коэффициента долговечности не ниже 0,85.

Коэффициент долговечности определяется по формуле:

К_долг.=К_изн.· К_вын.· К_сц., (10)

где К_изн.·- коэффициент износостойкости;

К_вын – коэффициент выносливости;

К_сц – коэффициент сцепления.

Если применимых способов восстановления будет более одного, то необходимо оценить каждый по критерию экономичности. Критерий экономичности определяет стоимость восстановления детали. Значение коэффициента экономичности принимается по прейскурантам авторемонтных предприятий или удельной себестоимости восстановления.

Окончательное решение о принятом способе восстановления детали принимается в том случае, если

С_в  К_д·С_н,

где С_в – стоимость восстановления;

К_д – коэффициент долговечности;

С_н – стоимость новой детали.

Данные заносятся в таблицу 7.

Таблица 7 – Выбор рационального способа восстановления

Способ восстановления	коэффициент износостойкости	коэффициент выносливости	коэффициент сцепления	Коэффициент долговечности	Стоимость восстановления	Заключение

Таблица 6 – Коэффициенты износостойкости, выносливости, сцепления

Оценочные показатели способов восстановления	Сварка ручная			Наплавка механизированная				Электролитические покрытия		Электромеханическое высаживание	Пластическое деформирование	Обработка под ремонтный размер	Постановка дополнительной детали
	электродуговая	газовая	аргонодуговая	В среде СО	Под слоем флюса	вибродуговая	В среде водяного пара	Хромирование	Осталивание
Восстановление размера и посадки	+	+	+	+	+	+	+	+		+	+	-	
Коэффициент износостойкости	0,70	0,70	0,70	0,72	0,91	1,0	0,90	1,67	0,91	1,1	1,0	0,95	0,90
Коэффициент выносливости	0,60	0,70	0,70	0,90	0,87	0,62	0,75	0,97	0,82	1,0	0,90	0,90	0,90
Коэффициент сцепления	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	0,82	0,65	1,0	1,0	1,0	1,0

Для выбранного способа восстановления детали разрабатывается технологический процесс восстановления, который оформляется в виде таблицы 8.

Таблица 8 – Технологический процесс восстановления детали

№ опер.	№ перехода	Наименование операции и содержание перехода
1	2	3