Нагружения соединений

1. Соединение нагружено осевой нагрузкой Fa в стыке.

(условие несущей способности)

;

−коэффициент безопасности

−коэффициент трения на поверхности

−удельное давление

;

2. Соединение нагружено крутящим моментом Т.

3. Совместное действие Fa и Т.

При действии осевой силы сдвигающая сила направлена горизонтально. При действии крутящего момента сила будет направлена перпендикулярно сдвигающей силе.

Расчет ведут по суммарной нагрузке. Рассмотрим точку 0 на поверхности.

;

:

4. Соединение нагружено изгибающим моментом.

Если было наложено удельное сопротивление, то после приложения момента изгибающего удельное давление перераспределится по серпообразной эпюре.

Р₁-наибольшее перераспределенное давление

;

p₁-удельное перераспределение давления

p-удельное давление натяга

.

С учетом не раскрытия стыка:

;

, т.е. 25% удельного давления идет на не раскрытие стыка.

-удельное давление, как функция натяга.

C₁, C₂ – геометрические коэффициенты.

- расчетный натяг

d₁-диаметр вала

d₂-внешний диаметр втулки

- коэффициенты Пуассона материала деталей и модули упругости

1. Определение расчетного натяга для расчета несущей способности

;

- минимальный натяг соединения

U-коэффициент шабровки.

;

- высоты микронеровностей поверхности

В зависимости от способа обработки поверхности. При 2, 3, 4 способах сборки v=0.

1. Определение усилия запрессовки

.

I-ая постановка задачи

1. По заданным параметрам определить несущую способность соединения.

1. По заданным параметрам определить ,

2. Определяем коэффициент шабровки U

3. Определяем расчетный натяг

4. Определяем геометрические коэффициенты С

5. Определяем удельное давление Р, которое создается заданным натягом.

6. Определяем несущую способность.

II-ая постановка задачи:

1. Известна несущая способность соединения. Необходимо определить допуски на деталь.

1. Определяем удельное давление Р

2. Определяем геометрические коэффициенты С

3. Определяем расчетный натяг

4. Определяем коэффициент шабровки U, если соединение выполнено прессованием.

5. Определяем . По по таблице выбираем посадки.

Прочность деталей (Для втулки, для охватывающей детали)

Наибольшее напряжение во втулке возникают на внутренней поверхности отверстия втулки.

максимальное напряжение на внутренней поверхности отверстия втулки. Для охватываемой детали и вала:

Наибольшее напряжение для вала имеет место на внутренней поверхности отверстия вала. Эти max напряжения сравнивают с допускаемыми.

В этом случае удельное давление рассчитывают по максимальному натягу.

Соединение шпоночное

Разъемное соединение.

Все шпоночные соединения служат для передачи крутящего момента от вала на ступицу или наоборот, для фиксации деталей на валах и осях.

Типы шпонок:

1. Соединение призматическими шпонками

2. Соединение сегментными шпонками

3. Соединение шпонками-штифтами