Схема для расчета посадки с натягом

Рис.11.2.1.

При запрессовке вала в отверстие неровности поверхностей срезаются и сминаются, что уменьшает действительный натяг в соединении. Считают, что срезание и смятие неровностей при запрессовке составляет 60% от их высоты. Тогда расчетный натяг для выбора неподвижной посадки можно найти по формуле:

При выборе стандартной посадки необходимо выдержать следующее условие относительной неподвижности сопрягаемых деталей:

Чтобы проверить детали на прочность, надо вычислить напряжения, которые возникают в них при наибольшем для выбранной посадки натяге:

(11.2.6.)

Напряжения для охватывающей и охватываемой деталей будут соответственно равны:

(11.2.7.)

Если эти напряжения меньше предела текучести материала, т. е.

значит, посадка выбрана правильно.

Однако вследствие значительных колебаний свойств материалов, погрешностей при обработке, различия в способах осуществления прессовых посадок перед массовым применением необходима экспериментальная проверка прочности соединения.

Предпочтительные посадки с натягом. Посадки Н7/р6 и P7/h6 характеризуются минимальными гарантированными натягами. Их назначают для неподвижных соединений, передающих сравнительно малые осевые усилия или небольшие крутящие моменты, для сопряжении валов с тонкостенными втулками, не допускающими больших деформаций, для соединений деталей из цветных металлов и легких сплавов, для центрирования тяжелонагруженных валов с втулками с дополнительным креплением соединяемых деталей (клапанное седло в гнезде блока цилиндра двигателя, зубчатые колеса на валах с дополнительным креплением шпонками, винтами и штифтами).

Посадки H7/s6 и Н7/г6 (прессовые) для неподвижных соединений, передающих средние нагрузки без дополнительного крепления соединяемых деталей (втулок в головке шатуна компрессора, зубчатых колес на валах коробок скоростей токарных станков, бронзовых зубчатых венцов на чугунных центрах с дополнительным креплением винтами).

Пример

Выбрать посадку на основе эксплуатационных требований для неподвижного соединения.

Исходные данные:

d = 50 мм, d1 = 0, d2 = 80 мм,

l = 80 мм, М_кр = 700 Нм, Материал - сталь 30.

Модуль упругости для конструкционных сталей Е = 2,1× 10¹¹ н/м²

Коэффициент трения стали по стали f = 0,085

Коэффициент Пуассона для стали m = 0,3

1). Рассчитываем величину наименьшего удельного давления между сопрягаемыми поверхностями, необходимого для передачи крутящего момента:

2). Находим величину наименьшего допустимого натяга:

3). Определяем расчетный натяг с учетом, что при запрессовке происходит сглаживание неровностей на контактных поверхностях соединяемых деталей.

По стандартам находим для номинального диаметра d=50 мм изготовленного по 9-му квалитету значения R_zA = R_zB = 10 мкм.

N_расч = N_нм + 1,2(R_zA + R_zB)= 24 + 1,2(10 + 10) = 48 мкм

4). По таблицам стандартов выбираем стандартную посадку из условия

N_{нм ГОСТ} > N_расч

Данному условию удовлетворяет посадка , у которой N_нм = 58 мкм, N_нб = 136 мкм

5). Производим проверку выбранной посадки на прочность по условию:

s _А < s _ТА; s _В < s _ТВ

s _T - предел текучести, для стали 30 s _T =30× 10⁷ Н/м²

s _А =

Условия прочности выполняются

6). Находим предельные отклонения отверстия и вала по ГОСТ 25347-82