18

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Хабаровский государственный технический университет»

Надежность соединений с натягом

Методические указания к лабораторным работам

по дисциплинам «Теория надежности» «Надежность и диагностика» для студентов специальностей «Проектирование технических и технологических комплексов», «Металлообрабатывающие станки и комплексы» дневной и заочной формы обучения

Хабаровск

Издательство ХГТУ

2004

УДК 531.71 (075)

Надежность соединений с натягом. Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам «Теория надежности» «Надежность и диагностика» для студентов специальностей «Проектирование технических и технологических комплексов», «Металлообрабатывающие станки и комплексы» дневной и заочной формы обучения. / Сост. И.Г. Румановский, О.И. Скарлыкина. – Хабаровск.: Изд-во Хабаровского государственного технического университета, 2004. – 29 с.

Работа предназначена для студентов всех специальностей при освоении курсов «Теория надежности», «Надежность и диагностика», а также при курсовом и дипломном проектировании. Целью работы является закрепление теоретических положений курса и приобретение навыков в пользовании методами расчета надежности соединений с натягом.

Печатается в соответствии с решением кафедры «Компьютерное проектирование и сертификация машин» и методического совета Института информационных технологий.

Главный редактор Л. А. Суевалова

Редактор О. В. Астафьева

Компьютерная верстка О. И. Скарлыкина

Подписано в печать . Формат 60 х 84 1/16.

Бумага писчая. Гарнитура "Таймс". Печать офсетная. Усл. печ. л. 4,4.

Уч. –изд. л. 3,8. Тираж 250 экз. Заказ . С 111.

Издательство Хабаровского государственного технического университета.

680035, Хабаровск, ул.Тихоокеанская, 136.

Отдел оперативной полиграфии издательства

Хабаровского государственного технического университета.

680035, Хабаровск, ул.Тихоокеанская, 136.

© Издательство Хабаровского

государственного технического

университета, 2003

Цель и задачИ работы

Основной учебной целью данной работы является систематизация знаний по дисциплине «Теория надежности технологического оборудования», получение навыков расчета параметров надежности (вероятность безотказной работы) соединений с натягом, а также изучение способов получения и области применения этих соединений.

Задачи работы: ознакомиться с теоретическими вопросами, произвести необходимые расчеты для нахождения полной вероятности безотказной работы соединения по предложенной методике, ответить на контрольные вопросы.

Введение

В конструкциях машин неподвижные неразъемные соединения имеют широкое применение. Разборка этих соединений обычно связана с нарушением состояния сопрягаемых поверхностей, а нередко и с порчей одной или нескольких деталей узла. Лишь некоторые виды из них, так называемые условно неразъемные, могут быть разобраны, но число разборок строго ограничено.

Конструктивных разновидностей неподвижных неразъемных соединений чрезвычайно много. Большинство из них может быть отнесено к одной из трех групп:

• соединения с силовым замыканием, относительная неподвижность деталей в которых обеспечивается в результате пластических деформаций;

• соединения с геометрическим замыканием, осуществляемым благодаря форме сопрягаемых деталей;

• соединения, в основе которых лежат молекулярные силы: сцепления и адгезии.

В настоящем пособии подробно будет рассмотрена только одна группа – соединения с гарантированным натягом.

1. Назначение посадок с натягом

Посадки с натягом предназначены для неподвижных неразъемных (или разбираемых лишь в отдельных случаях при ремонте) соединений деталей, как правило, без дополнительного крепления винтами, штифтами, шпонками и т.п. Относительная неподвижность деталей при этих посадках достигается за счет напряжений, возникающих в материале сопрягаемых деталей вследствие действия деформаций их контактных поверхностей. При прочих равных условиях напряжения пропорциональны натягу. В большинстве случаев посадки с натягом, особенно при относительно больших натягах или в соединениях деталей, изготовленных из легких сплавов и пластмасс, возникают упруго-пластические деформации (пластические деформации в одной или обеих деталях распространяются не на всю толщину материала) или пластические деформации, распространяющиеся на всю толщину материала. Применение таких посадок во многих случаях возможно и целесообразно.

В отличие от других способов обеспечения неподвижности деталей в соединении при передаче нагрузок посадки с натягом позволяют упростить конструкцию и сборку деталей и обеспечивают высокую степень их центрирования. В сравнительно редких случаях, при передаче очень больших крутящих моментов или при наличии весьма больших сдвигающих сил, в соединениях с натягом дополнительно применяют крепежные детали.

При одном и том же натяге прочность соединения зависит от материала и размеров деталей, шероховатости сопрягаемых поверхностей, способа соединения деталей, формы и размеров центрирующих фасок, смазки и скорости запрессовки, условий нагрева или охлаждения и т.д. Ввиду такого многообразия исходных факторов выбор посадки следует производить не только по аналогии с известными соединениями, но и на основе предварительных расчетов натягов и возникающих напряжений, особенно при применении посадок с относительно большими натягами. Для изделий серийного и массового производства рекомендуется произвести предварительную опытную проверку выбранных посадок с натягом.