Лекция № 7 (2 часа)

СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С НАТЯГОМ

План лекции

1. Общие сведения.
2. Определение требуемого натяга и выбор посадки.
3. Расчет на прочность.

Общие сведения

Это условно неразъемное соединение, т. к. его можно разбирать без разрушения, но повторная сборка-разборка снижает надежность.

Натяг образуется за счет положительной разности диаметра вала и отверстия во втулке (рисунок 2.20, а).

После сборки соединения диаметр d становится общим для вала и втулки. При этом на поверхности контакта развивается нормальное давление р (рисунок 2.20, б), которое является следствием упругих и упругопластических деформаций деталей соединения при сборке.. Как следствие давления в контакте также развивается сила трения, которая обеспечивает полную неподвижность соединения при действии внешних сил.

Рисунок 2.20 – Соединение с натягом: а) до запрессовки; б) после запрессовки

Сборка соединения с натягом может производиться: прессованием (запрессовкой); нагревом охватывающей детали; охлаждением охватываемой детали; гидрозапрессовкой.

Запрессовка – наиболее распространенный и несложный способ сборки. Основной недостаток – срез (смятие) неровностей поверхностей при запрессовке и уменьшение шероховатости поверхности, что снижает прочность соединения.

Нагрев охватывающей детали (до 230 ºС) распространенный способ. Недостаток – возможно коробление деталей, появление окалины и изменение структуры при более высокой температуре, поэтому рекомендуется нагревать детали в машинном масле.

Охлаждение охватываемой детали (до -79 ºС – углекислота и -196 ºС пары жидкого азота) очень выгодно применять для посадки малых деталей на большие (массивные) детали.

При гидрозапрессовке осуществляется нагнетание масла под давлением в зону контакта. Этот метод наиболее эффективен при сборке деталей больших диаметров и конических соединений. Недостаток – требует специального оборудования.

Области применения соединений: для посадки подшипников качения, ходовых колес, зубчатых колес, кулачков и т. п. на валы.

Преимущества:

1. Простота и технологичность, что обеспечивает низкую себестоимость и возможность применения в массовом производстве.

2. Хорошее центрирование (базирование) соединяемых деталей.

3. Возможность передачи больших знакопеременных нагрузок.

Недостатки:

1. Нагрузочная способность зависит от рассеивания значений коэффициента трения и колебаний действительных посадочных размеров.

2. Высокие сборочные напряжения.

3. Сложность сборки и особенно разборки при больших натягах