Дополнительные указания к расчетам.

Приведенные выше формулы для расчета прочности деталей основаны на предположении, что давление распределяется равномерно по поверхности контакта. Действительная эпюра давлений в направлении длины втулки редставляется некоторой

к ривой, приближенный характер кото­рой изображен на рис. Здесь на­блюдается концентрация давлений (на­пряжений) у краев отверстия, вызванная вытеснением сжатого материала от середины отверстия в обе стороны.

Эффект концентрации напряжений можно уменьшить изготовлением деталей специальной формы. Примеры специ­альной формы вала и втулки показаны на рис. Значение коэффициента кон­центрации напряжений К_а в прессовом соединении зависит от многих факторов:

характеристик механической прочности материалов, размеров деталей, давления, рода нагрузки и т. д. В качестве примера указаны значения

К_а при d=50мм,

р >= или З0 МПа.

2. Расчеты по наименьшему и на­ибольшему табличным натягам при­водят в большинстве случаев к чрез­мерно большим запасам прочности соединения и деталей. Так, например, для посадки наиболь­ший натяг (105 мкм) в два с лишним раза превышает наименьший натяг (45 мкм). Во столько же раз могут изменяться действительные нагрузочные способности соеди­нения и напряжений деталей. Пределы рассеивания натяга уменьшаются с повышением классов точности изготовления деталей.

Вероятность минимальных и максимальных отклонений размеров мала. Поэтому в массовом производстве выгодно применять вероятностные методы расчета, допуская ту или иную вероятность отказа. В ин­дивидуальном и мелкосерийном производстве целесообразно проверять расчет по замеренному натягу.

Так же как и в зубчатом соединении, в прессовом соединении наблюдается коррозионно-механическое изнашивание, связанное с циклическими относительными микроперемещениями поверхностей посад­ки.

Нетрудно понять, что изгиб вала моментом М и кручение вала моментом Т распространяются внутрь ступицы, как изображено на эпюрах M и Т. При вращении вала реформации изгиба — растяже­ ния (+) и сжатия (—)— поверх­ ностных слоев вала циклически из­ меняются (при повороте на 180⁰ знаки меняются на обратные) и сопровождаются микросдвигами относительно поверхности ступицы. Кручение вала также вы­зывает микросдвиги, но в отличие от изгиба эти микросдвиги цикличны только при переменном крутящем моменте.

Изнашивание постепенно уменьшает прочность соединения и сокращает срок службы.

Расчет прессовых соединений на коррозионно-механическое изнашивание пока не разработан, но известны методы снижения или даже устранения этого вида изнашивания: повышение твердости поверхностей посадки; уменьшение напряжений а и т путем увеличения диаметра в месте посадки; увеличение натяга или давления посадки р, а следовательно, и сил трения, которое сокращает распростране­ние деформаций внутрь ступицы и уменьшает относительные перемещения; образование кольцевых проточек по торцам ступицы. Эти проточки увеличивает податливость ступицы, позволяют ей деформироваться вместе с валом и уменьшают микросдвиги.