Посадки с натягом предназначены для получения неподвижных неразъемных соединений без дополнительного крепления деталей, передающих крутящий мо-мент, осевую силу или совместное их воздействие. Относительная неподвижность обеспечивается за счет сил сцепления (трения), возникающих на контактирующих поверхностях вследствие их деформаций, создаваемых натягом при сборке.
При одном и том же натяге прочность соединения зависит от материала и размеров деталей, шероховатости поверхностей, способа соединения деталей, условий нагрева и охлаждения и т.д. ввиду такого многообразия исходных факторов выбор посадки следует проводить не только по аналогии с известными соединениями, но и на основе расчетов натягов.
Натяг в неподвижном соединении должен быть таким, чтобы гарантировал неподвижность деталей и при этом не вызывал разрушения их при сборке.
В большинстве случаев посадки с натягом вызывают упругие деформации контактных поверхностей, но в ряде посадок с натягом, особенно при относительно больших натягах или в соединениях деталей, изготовленных из легких сплавов и пластмасс, возникают упруго-пластические деформации (пластические деформации в одной или обеих деталях распространяются не на всю толщину материала) или пластические деформации, распространяющиеся на всю толщину материала. Применение таких посадок во многих случаях возможно и целесообразно.
3. Рассчитать и выбрать посадку с натягом, определить ее параметры
Материалы деталей: _ Сталь 30___ ___ ___ Чугун СЧ 28-48___
Крутящий момент: Мкр =_ 800Нм _________ диаметр 70мм
Величина наименьшего натяга:
где D – номинальный диаметр сопряжения, мм
ED, Ed – модули упругости материалов соединяемых деталей, Па
Для стали E=2,06·1011 Па
Для чугуна E=1,2·1011 Па
CD, Cd – коэффициенты Ляме
; 
где D, d1, d2 – соответствующие диаметры сопрягаемых деталей
μd, μD - коэффициенты Пуассона для металлов охватывающей и охватываемой деталей
Сталь 30: σТD = σТ = 3,53·108 Па; μD = 0,30
Чугун СЧ28-48 σТd = σТ = 2,74 ·108 Па; μd = 0,25
- удельное эксплуатационное давление по поверхности контакта, Па
При совместном действии осевого сдвигающего усилия и крутящего момента
n=1,5…2 – коэффициент запаса прочности соединения на возможные перегружения и воздействие вибраций
f – коэффициент трения
f=0,06-0,13 (поверхности сталь-чугун);
Принимаем n=1,7
f=0,1 
- продольная сила
Тогда:
Прежде, чем приступить к выбору посадки, следует проверить обеспечение прочности соединяемых деталей. Для этого определяют предельное допустимое удельное контактное давление на основе теории наибольших касательных напряжений.
где σТD и σТd - условный предел текучести или предел прочности сопрягаемых деталей
Принимаем 
-для чугуна
-для стали
Тогда:
=0,58·3,53·108· 
=0,58·2,74·108· 
Величина 
определяется в соответствии с формулой:
Принимаем 
Тогда
;
;
=9,17·106·0,1· 
=20,95·10-5м=21мкм
Величина 
определяется в соответствии с формулами (1.1)…(1.3) при РНБ. В качестве РНБ принимается РДОПd, т.к. оно имеет меньшее значение, чем РДОПD.
=101.7·106·0,1· =234мкм
Назначим посадку Ø 
Стандартную посадку выбирают таким образом, чтобы детали не проворачивались относительно друг друга, поэтому:
; 
Но прежде, чем выбрать посадку, следует учесть, что на прочность соединения вала и отверстия оказывает существенное влияние высота микронеровностей.
Для расчета компенсации влияния микронеровностей рекомендуется пользоваться формулами для материалов с одинаковыми механическими свойствами:
калибр микронеровность натяг посадка 
,
где 
, 
- коэффициенты, учитывающие смятия микронеровностей поверхностей отверстия и вала
=0.15 и =0,7 (источник – Метрология, Стандартизация и Сертификация; Ю.Б. Червач)
Принимаем: 
Тогда:
= 2·(0,15·6,3+0,7·10)=16мкм
Таким образом, при выборе посадок выполняются условия:
37 
124 – условие выполняется
.
250 
232 – условие выполняется
 |
