Соединения деталей машин с натягом а) б) Рисунок 4. 1 – Соединения с натягом
Прочность соединения с натягом Натяг это положительная разность диаметров вала и отверстия: N=B A (см. рисунок 4. 2). Рисунок 4. 2 – Схема образования соединения с натягом
Рисунок 4. 3 – Расчетная схема соединения
Условие прочности соединения при нагружении осевой силой: где р давление на поверхность контакта; К=1, 5. . . 2 коэффициент запаса. Условие прочности соединения при нагружении крутящим моментом:
Условие прочности соединения при совместном действии крутящего момента и осевой силы: где окружная сила. По теории расчета толстостенных цилиндров изучаемой в курсе «Сопротивление материалов» удельное давление на поверхности контакта связано с натягом зависимостью:
где N расчетный натяг; С 1 и С 2 коэффициенты: здесь Е 1 и Е 2, 1 и 2 модули упругости и коэффициенты Пуассона материалов вала и втулки. При расчете прочности соединения расчетный натяг N определяют по минимальному табличному (Nmin) или вероятностному (Nр min) натягу с учетом поправки u:
В общем случае: u = u. R + ut + u . Здесь u. R поправка на смятие микронеровностей в собранном соединении: u. R = 1, 2 ∙(Rz 1 + Rz 2) 5, 5 (Ra 1 + Ra 2), где Rz 1 и Ra 1 высота микронеровностей и среднее арифметическое отклонение профиля посадочной поверхности вала соответственно; Rz 2, Ra 2 тоже для втулки. Ut поправка на температурную деформацию деталей:
![иt=d∙ [(t 2 20)∙α 2 (t 1 20) ∙α 1], где t 2, °С;](https://present5.com/presentation/59732434_437514698/image-8.jpg "иt=d∙ [(t 2 20)∙α 2 (t 1 20) ∙α 1], где t 2, °С;")
иt=d∙ [(t 2 20)∙α 2 (t 1 20) ∙α 1], где t 2, °С; α 2, 1/°С рабочая температура и коэффициент линейного расширения материала втулки; t 1, °С; α 1, 1/°С то же для вала; d диаметр посадки (рисунок 4. 3); α =12∙ 10 -6 для стали; α = 10∙ 10 -6 для чугуна; α =19∙ 10 -6 для бронзы и латуни. Поправка иt может не учитываться, если (t 2 20) или (20 t 1) не превышают 10 °С. u поправка, учитывающая уменьшение натяга в быстровращающихся деталях.
Расчет соединений деталей машин с натягом, нагруженных изгибающим моментом Рисунок 4. 4 – Расчет соединения с натягом, нагруженного изгибающим моментом
Действие момента (M=FL) вызывает в соединении деталей 1 и 2 такое перераспределение давления р, при котором внешняя нагрузка уравновешивается моментом внутренних сил MR = Rx. Учитывая принятые положения, можно написать: где равнодействующая давлений на поверхностях верхнего и нижнего полуцилиндров. Значение этой равнодействующей определяется давлением р посадки и не изменяется от действия изгибающего момента: R=p∙l∙d.
Плечо пары х = l/3. Подставляя данные, получаем: M=p∙d∙l 2/3. Для обеспечения необходимого запаса прочности соединения на практике принимают: M ≤ 0, 2∙p∙d∙l 2.
Дополнительные указания к расчетам соединений деталей машин с натягом Рисунок 4. 5 – Действительный характер распределения эпюры давлений
Рисунок 4. 6 – Специальные формы вала и втулки Рисунок 4. 7 – Влияние фреттинг-коррозии на распределение эпюр изгибающего и крутящего моментов
а) б) Рисунок 4. 8 – Применение посадок с натягом на практике
Скачать презентацию Соединения деталей машин с натягом а б Рисунок
Соединения деталей машин с натягом.ppt