Прессовые соединения.

(Соединения с гарантированным натягом).

Относятся к почти неразъемным или к трудноразъемным. Соединения 2х деталей по круговой цилиндрической поверхности можно осуществить без применения болтов, шпонок и т.д. Для этого достаточно при изготовлении деталей обеспечить натяг посадки, а при сборке запрессовать одну деталь в другую. Соединения напряженные, где натяг создается разностью посадочных размеров соединяемых деталей. Соединения получают за счет выбора посадок деталей с гарантированным натягом, в результате соединения на поверхности возникает удельное давление за счет деформации поверхности (в пределах упругой деформации).

р – удельное давление, оно создает на поверхности силу трения, которая определяет способность соединения передавать нагрузку.

Преимущества соединения:

• Высокая нагрузочная способность

• Хорошо работает при ударных и вибрационных нагрузках.

• Простота соединения

• Достаточно хорошая центровка деталей

Недостатки:

• Зависимость несущей способности от влияния условий

• Недостаточная стабильность соединений (на поверхности присутствуют силы трения)

• Перенапряжение деталей (избыток несущей способности)

;

N₀-допуск на размеры отверстия

N_b-допуск на размеры вала

Натяг – это положительная разность диаметров вала и отверстия.

минимальный натяг- разность между d_max отверстия и d_min вала.

- разность между d_min отверстия и d_max вала.

Если детали напрессовывают друг на друга, то в результате упругих и пластических деформаций деаметр соединяемых деталей будет одинаковым и называется d_номин=d.

При этом на поверхности соединенных деталей возникает удельное давление и оно создаёт на поверхности силу трения и является основой несущей способности соединения(эта способность соединения передавать нагрузки).

Несущую способность соединения зависят от натяга, по минимальному натягу определяют несущую способность соединения. Усилие, необходимое для запрессовки или выпрессовки детали рассчитывают по максимальному натягу.

Выбор натяга ведется по справочникам в зависимости от условий эксплуатации.

Нагрузочная способность соединений зависит от натяга. Учитываем тот факт, что допуски соединения рассеиваются.

Реальные величины допусков выбираем по справочнику. Наиболее распространены следующие посадки: горячая H7/U7, прессовая H7/S6, прессовая и лёгкопрессовая H7/r6, лёгкопрессовая H7/P6

Пример :

δ_max= 44 мм.

Способы выполнения сборки.

1. Прессование. Данный способ прост, но имеет недостатки: происходит смятие и частичное срезание микронеровностей поверхности – шабровка. Шабровка снижает несущую способность соединения. Для уменьшения шабровки применяют конический вал и коническое отверстие.

2. Нагрев втулки или детали с отверстием до 200-400⁰С.

Недостатки: возможное изменение структуры Ме, т.к. 4000 – низкий отпуск. Возможно появление окалины, коробление детали, а также изменение свойств материала за счет изменения структуры.

Преимущество: отсутствует шабровка и смятие, более надежное соединение, но дороже.

3. Охлаждение вала

Среда охлаждения: углекислота (-790⁰С), жидкий воздух(-196⁰С), жидкий азот и т.д.

Недостаток: дороговизна.

4. Комбинированный

Нагрев втулки, охлаждение вала.

Очень высокая надежность.

;

d- номинальный диаметр соединения

коэффициент линейного расширение материала

максимальный натяг в соединении

зазор для свободной сборки

Этот способ применяют в особых случаях и для особых изделий.

Прочность прессового соединения (способность передать нагрузки).

1-вал

2-втулка

d-номинальный диаметр соединения

d₂-наружный диаметр втулки

d₁-диаметр отверстия вала

l-длина соединения или ширина втулки

p-удельное давление

Предполагают, что удельное давление равномерно по периметру и ширине втулки. Удельное давление создается натягом.

Удельное давление создает на поверхности силу трения, она и определяет несущую способность соединения.