Соединения с натягом Выполнил: студент гр. БМ-10 Молчанова М. С.
• Соединение двух деталей по круговой цилиндрической поверхности можно осуществить непосредственно без применения болтов, шпонок и т. д. • Для этого достаточно при изготовлении деталей обеспечить натяг посадки, а при сборке запрессовать одну деталь в другую (рис. 1). • Натягом N называют положительную разность диаметров вала и отверстия N = B – A. A • Соединения с натягом - это условное неразъёмные соединения, которые широко используются в конструкции машин, для передач вращающего момента от вала к ступице детали или наоборот. Рис. 1
Классификация соединений с натягом • Цилиндрические соединения по способу сборки разделяются на: ü соединения, собираемые запрессовкой; ü на соединения, собираемые с предварительным нагревом охватывающей или с охлаждением охватываемой детали. ü на соединения, собираемые с предварительным нагревом охватывающей и с охлаждением охватываемой детали.
• Прочность соединения деталей, собираемых с нагревом или охлаждением, выше прочности соединений запрессовкой (примерно в 2, 5 раза). • Для сталей допускаемая температура нагрева [t]=230… 240°С, для бронз [t]= 150… 200°С. В зависимости от требуемой температуры охватывающую деталь нагревают в воде (до 100°С), в масле (до 130°С), в электрической или газовой печи. • Охватываемую деталь охлаждают сухим льдом (температура испарения — 80 °С) или жидким азотом (температура испарения — 200 °С).
Соединения с натягом Ø Достоинства • Простота конструкции и хорошее базирование соединяемых деталей; • Большая нагрузочная способность. Ø Недостатки • Сложность сборки и особенно разборки; • Зависимость нагрузочной способности от ряда факторов, трудно поддающихся учету: ü широкого рассеивания величин коэффициента трения и натяга ü влияния рабочих температур на прочность соединения и т. д. ; • Наличие высоких сборочных напряжений в деталях; • Уменьшение сопротивления деталей усталости вследствие концентрации давлений у краев отверстия.
Расчет на прочность соединений с натягом • Прочность соединения обеспечивается натягом, который образуется в выбранной посадке. • Значение натяга определяется потребным контактным давлением на посадочной поверхности соединяемых деталей. • Это давление должно быть таким, чтобы силы трения, возникающие на посадочной поверхности соединения, оказались больше внешних сдвигающих сил.
• Критерием работоспособности соединений с натягом является работоспособности контактная прочность. Контактные давления в направлении прочность длины деталей изменяются по закону кривой (рис. 2). • Концентрация давлений у краев отверстия вызвана вытеснением сжатого материала от середины в обе стороны. У торцов они больше средних давлений в 2… 3, 5 раза. • Расчет на прочность деталей соединения основан на предположении, что контактные давления распределяются равномерно по поверхности контакта. Опасным элементом соединения, как правило, является охватывающая деталь. Рис. 2 распределение сил и напряжений в соединениях с натягом
• Рис. 3 Расчетная схема соединения
•
•
По значению натяга подбирают стандартную посадку. üДля облегчения установки под прессом и во избежание образования заусенцев, соединяемые детали должны иметь приемные фаски (рис. 4). Рис. 4 Приемные фаски для соединения с натягом
üПри наличии свободного места на валу рекомендуется выполнять центрирующий участок со свободной посадкой (рис. 5 б). üДля повышения усталостной прочности вала под ступицей обычно номинальный посадочный диаметр увеличивают с применением плавных переходов – галтелей (рис. 5 а). Для той же цели могут быть применены разгрузочные канавки на валах у ступиц (рис. 5 б) или на торцах ступиц (рис. 5 в), укорочение посадочной части вала (рис. 5 а). Рис. 5 Конструктивные особенности вала и ступицы в соединениях с натягом
Область применения • С помощью натяга с валом соединяют зубчатые колеса, маховики, подшипники качения, роторы электродвигателей, диски турбин и т. п. • Посадки с натягом используют при изготовлении составных коленчатых валов, червячных колес и т. д. • На практике часто применяют соединение натягом совместно со шпоночным (при этом соединение с натягом может быть основным и вспомогательным).
Рис. 6 Соединение центра червячного колеса с бандажом и валом
Соединение посадкой на конус • Применяют для закрепления деталей на концах валов. • Давление на конической поверхности образуется в результате затяжки гайки. • Легко монтируется и демонтируется без применения специального оборудования. Рис. 7
Список литературы • Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей вузов/М. Н. Иванов, В. А. Финогенов. – 12 – е изд. испр. – М. : Высш. шк. , 2008. – 408 с. : ил. • http: //vtk 34. narod. ru/detalimashin_lek/book 104. htm
Скачать презентацию Соединения с натягом Выполнил студент гр БМ-10 Молчанова
Соединения с натягом.pptx