2.5. Последовательность расчета соединения с натягом

1. Определяют среднее контактное давление q_m по одной из формул (2.1, 2.2, 2.3) в зависимости от внешнего воздействия на соединение.

2. Определяют расчетный натяг по формуле (2.4).

3. Определяют поправку на обмятие микронеровностей по формуле (2.6).

4. Определяют (если это необходимо) поправку на температурную деформацию по формуле (2.7).

5. Определяют минимальный требуемый натяг соединения [N]_min по формуле (2.8).

6. Определяют максимальный расчетный натяг по условию возникновения пластических деформаций по формуле (2.13).

7. Определяют максимальный требуемый натяг по формуле (2.14).

8. Для полученных значений [N]_min и [N]_max подбирают посадку. По формулам (2.15...2.19) для выбранной посадки находят наименьший N_min и наибольший N_max вероятные натяги. Проверяют условия

N_min > [N]_min,

N_max  [N]_max.

9. Определяют усилие запрессовки при сборке соединения прессованием или температуру нагрева детали отверстия или температуру охлаждения детали вала при температурной сборке по формулам (2.20...2.22).

2.6.Пример расчета соединения с натягом

Подобрать посадку зубчатого колеса из стали 45 на вал из стали 40x, чтобы соединение было способно передавать крутящий момент Т=600 Нм. Размеры соединения: d= 60 мм; l =100 мм; d₂ = 120 мм. Шероховатость посадочных поверхностей вала и отверстия соответствует мкм. Соединения собирают на прессе. В качестве смазочного материала используют трансформаторное масло. Коэффициент трения Вал сплошной

1. Определим контактное давление в соединении по формуле 2.2, приняв коэффициент запаса от сдвига

.

2. Определим по табл. 1.2 модуль упругости и коэффициент Пуассона для сталей: Предел текучести для материала колеса (сталь 45)

3. Расчетный минимальный натяг вычислим по формуле 2.4

где

,

.

4. Минимальный требуемый натяг определяем по формуле 2.8.

.

5. Наибольший расчетный натяг (по формуле 2.13)

6. Максимальный требуемый натяг с учетом сглаживания микро неровностей вычислим по формуле 2.14:

.

7. По табл.2.2. и 2.3. подбираем посадку так, чтобы

.

В соответствии с этими условиями подходит посадка ; предельные отклонения отверстия для квалитета ; предельные отклонения вала для квалитета .

Минимальный и максимальный натяги посадки:

.

Таким образом, для выполнения соединения следует назначить посадку .

8. Определим для выбранной посадки с учетом рассеивания размеров отверстия и вала

а) допуски размеров:

отверстия Т_D=ESEI=(300)=30 мкм,

вала Т_d=esei=(11787)=30 мкм;

б) средние отклонения размеров:

отверстия E_m=0,5(ES+EI)=0,5(300)=15 мкм,

вала e_m=0,5(es+ei)=0,5(117+87)=102 мкм;

в) средний натяг посадки:

;

г) рассеивание натяга:

д) наибольший и наименьший вероятные натяги выбранной посадки:

9. Наибольший расчетный вероятный натяг

.

10. Усилие запрессовки

.