10) Прессовые соединения (соединения с натягом). Области применения и расчёт.

Соединение деталей с помощью посадок с гарантированным натяжением называют прессовыми. Эти соединения занимают некоторое промежуточное положение между разъемными и неразъемными соединениями. При небольшим натяжением прессовые соединения допускают неоднократное сборку и разборку без повреждения деталей, но при этом несколько уменьшается несущая способность соединения. При большим натяжением при разборке соединений возможны значительные повреждения, а порой и разрушение деталей соединения. Особенностью прессовых соединений является то, что они осуществляются без дополнительных деталей. Прессовые соединения разделяют на две группы: 1. Прессовые соединения типа «вал - ступица», в которых соединяемых поверхностей деталей имеют цилиндрическую или коническую форму. Этот очень распространенный, простой, надежный и экономичный способ соединения деталей используют при относительно редких - сборке деталей соединения, допускает передачу больших нагрузок, в том числе вибрационных и ударных. Прессовые соединения такого типа применяют для соедин ния бандажа с колесом и колеса с осью колесной пары железнодорожного вагона (рис. 14.1, а), для соединения зубчатых колес с валами (рис. 14.1, б), при закреплении подшипников на валах (рис. 14.1, в) и др.. В прессовом соединении по конических поверхностях (рис. 14.1, г) требуется натяжение создается, например, соответствующей затяжкой гайки на валу. В прессовых соединениях типа «вал - ступица» нагрузки (крутящий момент или осевая сила) передается через силы трения на сопряженных поверхностях деталей. Нужен нормальный давление между этими поверхностями создается силами упругих деформаций деталей, возникающие из-за натяжение. 2. Стяжные соединения двух или более деталей с помощью специальных стяжные планок-анкеров (рис.14.1, д) или стяжные колец (рис.14.1, е). Контакт деталей в этом случае осуществляется по плоскостях. Стяжные детали устанавливают по посадкам с гарантированным натяжением . Из-за технологических трудностей изготовления таких соединений их использование ограничено редкими случаями некоторых деталей (сборных станин, маховиков и др..). В дальнейшем ограничимся рассмотрением только прессовых соединений типа «вал - ступица», которые осуществляются по цилиндрических поверхностях. Простота и технологичность такого соединения обеспечивают ему низкую стоимость и возможность использования в массовом производстве. Высокая точность центрирования деталей и равномерное распределение нагрузки на всю посадочную поверхность позволяет применять прессовое соединение для скрепления деталей современных высокоскоростных машин. Существенным недостатком прессового соединения зависимость его несущей способности от ряда факторов, которые трудно поддаются учету: широкого рассеивания значений коэффициента трения и натяжения, влияния рабочих температур на прочность соединения и др. К недостаткам соединения относятся также наличие высоких напряжений в деталях при запрессовке их и уменьшения сопротивления атомного разрушения вследствие концентрации напряжений у краев отверстий. На практике часто применяют комбинацию прессового и шпоночного соединения В этом случае прессовое соединение может быть основным или вспомогательным. Если прессовое соединение основное, то оно воспринимает большую часть нагрузки, а шпонка только повышает надежность соединения (резервный элемент). Вспомогательная роль прессового соединения отводится для частичной разгрузки шпонки и центрирования деталей. В практических расчетах предполагают, что нагрузка воспринимается основным соединением - прессовым или шпоночного. Для прессовых соединений деталей рекомендуют такие посадки: H7/n6; H7/p6; H7/r6; H7/s6; N7/h6; P7/h6.