ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Соединения с натягом из "Валы и опоры с подшипниками качения " Валы вращаются относительно действующих на них нагрузок. Поэтому в любой точке поверхности контакта за каждый оборот вала напряжения циклически изменяются в некоторых пределах. Циклическое изменение напряжений приводит к явлению усталости поверхностных слоев материала деталей, к микроскольжению посадочных поверхностей и, как следствие, к их изнашиванию, к так называемой контактной коррозии. Натяг в соединении в этом случае прогрессивно уменьшается и наступает момент, когда ступица провернется относительно вала. [c.60] Расчет соединений с натягом, нагруженных вращающим моментом и осевой силой. Цель расчета - подбор посадки с натягом. Исходные данные необходимые для передачи соединением вращающий момент Т, Н-м осевая сила Fa, И - диаметр соединения, мм d - диаметр центрального осевого отверстия вала, мм dj - условный наружный диаметр втулки (ступицы колеса, внешний диаметр бандажа и др.), мм / - длина сопряжения, мм материалы соединяемых деталей и параметры шероховатости сопрягаемых поверхностей. [c.60] Подбор посадки производят в следующем порядке. [c.60] Приводимые в табл. 1.20 значения минимального и максимального вероятностных натягов (при обычно принимаемой вероятности 99,73 %) подсчитаны по формулам, учитывающим рассеяние размеров вала и отверстия и, как следствие, рассеяние натяга. [c.62] Температура нагрева должна быть такой, чтобы не происходило структурных изменений в материале. Допускаемая температура для стали [/] = 230... 240 °С, для бронзы И = 150...200 °С. [c.63] Соединения с натягом с гальваническими покрытиями. Несущую способность соединений с натягом можно значительно повысить нанесением гальванических покрытий на посадочные поверхности. На рис. 1.25 показаны результаты сравнительного испытания соединений с натягом [16]. На посадочные поверхности были нанесены гальванические покрытия толщиной 0,01...0,02 мм. Соединения собирали двумя способами запрессовкой (колонки а) и с охлаждением вала в жидком азоте (колонки б). В последнем случае между соединяемыми поверхностями при сборке образовывался зазор -0,05 мм на сторону. За единицу сравнения принята сила сдвига Fq для контрольного соединения без покрытия, собранного запрессовкой (без охлаждения вала). Как видно из рисунка 1.25, нанесение покрытий в 2-4,5 раза увеличивает силу сдвига F. Несущая способность соединений, собранных с охлаждением вала, превышает прочность соединения, собранного запрессовкой в 2 раза для соединения без покрытия и в 1,2-1,3 раза для соединений с мягкими покрытиями ( d, Си, Zn). Для соединений с твердыми покрытиями (Ni, Сг) несущая способность при сборке с охлаждением ниже, чем при сборке запрессовкой. [c.63] Увеличение сцепления при гальванических покрытиях обусловлено происходящей при повышенных давлениях взаимной диффузией покрытия и основного металла, сопровождающейся образованием промежуточных структур. Этим и объясняются высокие, приближающиеся к единице, значения коэффициента сцепления /(правая ордината на рис. 1.25), отражающего фактически сопротивление сдвигу промежуточного слоя металла. [c.64] Применение мягких покрытий и сборка с охлаждением вала повышают несущую способность соединений в 3—4 раза по сравнению с соединениями без покрытий, собираемых запрессовкой. Следовательно, при заданной внешней нагрузке имеется возможность применять посадки с меньшими натягами и, соответственно, с меньшими напряжениями растяжения в охватывающей детали (втулке) и сжатия в охватываемой (вале). Кроме того, гальванические покрытия предохраняют контактные поверхности от коррозии и предотвращают сваривание. [c.64] Расчет соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом. При нагружении соединения с натягом изгибающим моментом М на эпюру давлений р от посадки накладывается эпюра давлений характерная для изгиба (рис. 1.26, а). В результате происходит изменение распределения давлений по длине соединения увеличение в зоне сжатия и уменьшение в зоне растяжения. Считают, что половину изгибающего момента воспринимает верхняя, а другую половину - нижняя часть соединения. В поперечных сечениях соединения, например по торцам 1и II ступицы, первоначально кольцевая эпюра давлений приобретает серпообразный характер (рис. 1.26, б я в). [c.64] Изменение давлений не изменяет способность соединения воспринимать осевую силу и вращающий момент, так как суммарное значение сил трения остается постоянным. [c.65] Как видно, допустимый изгибающий момент пропорционален квадрату длины. Поэтому для повышения нагрузочной способности соединения, подверженного действию значительного изгибающего момента, наиболее целесообразно увеличивать его длину /. [c.65] Вернуться к основной статье