2.13.1Механический способ сборки

При механическом способе сборки охватываемая деталь запрессовывается в охватывающую в продольном направлении при температуре 20°С. Этот способ применяют в основном при небольших натягах (до 0,001 D ).

Усилие запрессовки F, Н определяется по формуле ([2], с. 217, формула 6.1)

F=f∙π∙D∙L∙p (2.11)

где f - коэффициент трения при запрессовке (таблица 18);

D – номинальный диаметр поверхности сопряжения, м ;

L – длина запрессовки, м;

p – напряжение сжатия на контактной поверхности, Па, определяется по формуле ([2], с. 217, формула 6.2)

(2.12)

где N_max – максимальный натяг, м;

i – параметр, учитывающий влияние шероховатости сопрягаемых поверхностей, М; определяется по формуле:

i=5(Ra₁+Ra₂) (2.13)

где Ra1, Ra2 – среднее арифметическое отклонение профиля сопрягаемых поверхностей соответственно охватываемой и охватывающей деталей, м;

Е1, Е2 – модули упругости материала соответственно охватываемой и охватывающей деталей, Па (таблица 19);

где d₀- диаметр центрального отверстия охватываемой детали (вала), м;

D₁- наружный диаметр охватывающей детали м;

М₁ и М₂ – коэффициенты Пуассона материалов охватываемой и охватывающей деталей.

Значения коэффициентов С₁ и C₂ с учетом коэффициентов Пуассона М₁ и М₂ приведены в таблице 17.

Сила распрессовки превышает силу запрессовки на 10...15%.

Таблица 17 – Коэффициенты C₁ и С₂

для С1 для С2	С1			С2
	Сталь	Бронза	Чугун	Сталь	Бронза	Чугун
0,00	0,70	0,67	0,75	1,30	1,33	1,25
0,10	0,72	0,69	0,77	1,32	1,35	1,27
0,20	0,78	0,75	0,83	1,38	1,41	1,33
0,30	0,89	0,86	0,94	1,49	1,52	1,44
0,40	1,08	1,05	1,13	1,68	1,71	1,63
0,45	1,21	1,18	1,26	1,81	1,84	1,76
0,50	1,37	1,34	1,42	1,95	2,00	1,92
0,55	1,57	1,54	1,62	2,17	2,20	2,12
0,60	1,83	1,80	1,88	2,43	2,46	2,38
0,65	2,17	2,14	2,22	2,77	2,80	2,72
0,70	2,62	2,59	2,67	3,22	3,25	3,17
0,75	3,28	3,25	3,33	3,84	3,87	3,79
0,80	4,25	4,22	4,30	4,85	4,88	4,80
0,85	5,98	5,95	6,03	6,58	6,61	6,53
0,90	9,23	9,20	9,28	9,83	9,86	9,78
0,95	18,70	18,67	18,75	19,30	19,33	19,25

Примечание. Если охватываемая деталь выполнена в виде сплошного вала, принимают d₀=0, =0. Если охватывающая деталь в виде плиты (корпуса), принимают =0.

Таблица 18 – Коэффициент трения при запрессовке втулок

Материал охватывающей детали	Смазочный материал	Коэффициент трения
Сталь	Машинное масло	0,06 – 0,22
Чугун	Без смазочного материала	0,06 – 0,14
Магниевые и алюминиевые сплавы	То же	0,02 – 0,08
Латунь	"	0,05 – 0,10
Пластмассы	"	0,54

Таблица 19 – Модуль продольной упругости (Е)

Материал	Е
	н/мм2	Па
Сталь	(1,87 – 2,16)·105	(1,87 – 2,16)·1011
Чугун	(0,88 – 2,47)·105	(0,88 – 1,47)·1011
Медь и ее сплавы	(0,98 – 1,28)·105	(0,98 – 1,28)·1011
Алюминиевые сплавы	(0,69 – 0,71)·105	(0,69 – 0,71)·1011
текстолит	(5,83 – 29,81)·103	(5,83 – 9,81)·109

Пример. Определить усилие запрессовки стальной втулки в чугунный корпус по посадке Ø , если L=40 мм, d₀ = 40 мм.

Шероховатость сопрягаемых поверхностей втулки и корпуса Rа=1,0 мкм. Определяют предельные отклонения размеров втулки и корпуса Ø (таблица 14-15)

N_max=d_max-D_min=50,042-50,0=0,042 мм=42·10^-6 м

Е₁=2·10¹¹Па; Е₂=1,0·10¹¹ Па (Таблица 19); f=0,14 (таблица 18)

i=5(Ra₁+Ra₂)=5(1,0+1,0)=10мкм=10^-5 м (формула 13)

т.к. = =0,8 и =0, то С₁=4,25; С₂=1,25 (таблица 17)

напряжение сжатия на контактной поверхности (формула 2.12)

Усилие запрессовки (формула2.12):

F=fpπDL=0,14·1,9·10⁷·3,14·5·10^-2·4·10^-2=16700Н=16,7кН