Соединения деталей и узлов машин (стр. 9 из 9)

при механическом способе сборки

Значение минимального требуемого натяга, определяемого условиями нагружения и сборки, используется для подбора минимального натяга посадки (табличного натяга) N_min:

Тип посадки по ГОСТ 25347-82 задается минимальным N_min и максимальным N_mах табличными натягами. Для его назначения необходимо установить также наибольшее допустимое значение натяга, определяемое условиями прочности.

Рисунок 26 – Напряжение в поперечном сечении соединения

Расчет макcимального натяга. Натяг вызывает в соединяемых деталях радиальные σ_r и окружные σ_θ напряжения (в соответствии с рисунком 26).

Напряжения в охватываемой детали (вале)

Напряжения в охватывающей детали (ступице)

где d_* - диаметр сечения, в котором вычисляют напряжения.

Распределение напряжений в поперечном сечении деталей соединения. Наибольшие напряжения возникают у внутренней поверхности охватывающей детали (d_*=d); здесь

;

Условие отсутствия пластических деформаций по теории максимальных касательных напряжений

где

- предел текучести материала детали.

Практика показала, что небольшие пластические деформации в контакте не понижают работоспособности соединений, поэтому в расчете максимального допустимого контактного напряжения принимают

, откуда

и соответствующий наибольший расчетный натяг

Наибольший допустимый натяг Δ_*max при тепловом способе сборки равен расчетному, т. е. Δ_*max=Δ_max, а при механическом - Δ_*max= Δ_max+u_R.

По условиям прочности Δ_*max≥N_max, где N_max - максимальный табличный натяг посадки.

Уменьшение внутреннего диаметра охватываемой детали

и увеличение наружного диаметра охватывающей детали

Сила запрессовки

Если

, то , где - наибольшая сдвигающая нагрузка. При этом наименьшая полезная сдвигающая нагрузка

При определении

и для соединений, выполненных механическим способом, необходимо из табличных значений натяга N_max и N_min вычесть значение u_R

Разность температур, необходимая при тепловом способе сборки (нагрев или охлаждение),

где

- зазор между деталями при сборке, мкм.

Табличные натяги. Каждой стандартной посадке с натягом (ГОСТ 25347- 82) соответствуют определенные значения минимального N_min и максимального N_max натягов - табличные натяги. Для построения таблиц используют два метода расчета натягов и в соответствии с ними натяги называют предельными и вероятностными.

Предельные натяги определяются отклонениями отверстий и валов. При посадке по системе отверстий

где ES и es - верхнее отклонение соответственно отверстия и вала; ei – нижнее отклонение вала.

Полученные таким образом натяги называют вероятностными. При нормальном законе распределения размеров

где N_m - средний натяг; u_р - квантиль нормального распределения; S_N - среднее квадратическое отклонение табличного натяга.

Средний натяг определяется средними значениями отклонений

где

; ;

Td и TD – допуски соответственно основного отверстия и вала.

Среднее квадратическое отклонение табличного натяга

где

Квантиль нормального распределения u_р принимает следующие значения в зависимости от вероятности Р неразрушения соединения:

P 0,5 0,9 0,95 0,97 0,99 0,995 0,997 0,999

u_р 12 1,28 1,64 1,88 2,33 2,58 2,75 0,1