Соединение деталей с гарантированным натягом.

1. Общие сведения.

Посадкой с натягом называют соединение, в котором для скрепления деталей используют силы трения, предварительно деформированных деталей. В зависимости от величины натяга, соединение может быть как разъемным, так и неразъемным.

До сборки:

N= d₀-D₀ > 0 – величина измеренного натяга.

d₀ D₀

После сборки:

d- диаметр сопряжения

d < d₀

d > D₀

p - контактные давления.

60 p

d d

d

p

Под действием контактных давлений в сопряжении возникают силы трения, которые позволяют соединению воспринимать внешние нагрузки. Например: осевую нагрузку и крутящий момент.

Достоинства:

1. Большая нагрузочная способность в условиях как статических, так и динамических нагрузок.

2. Простота изготовления, не требуется специальных крепежных деталей.

3. Хорошая соосность сопряженных деталей.

Недостатки:

1. Зависимость нагрузочной способности от ряда случайных факторов трудно поддающихся учету:

• значение натяга в пределах допуска;

• влияние нагрева;

• рассеяние коэффициента трения в широком диапазоне (зависит от способа сборки);

• релаксация контактных давлений (ослабление с течением времени).

2. Сложность разборки, в отдельных случаях ее невозможность.

3. Невозможность проконтролировать качество соединения.

4. Концентрация напряжений.

Примеры посадок с натягом: H7/p6, H7/r6, H7/s6, H7/u7.

вал

N_min N_max

отв

d

Способы сборки соединений с натягом.

Существует 2 способа сборки:

1. Механический

2. Тепловой.

При механическом способе сборки, запрессовка деталей производится с помощью прессов или ручным методом (молоток, кувалда).

Недостатки:

Возможно повреждение детали, срезание микронеровностей.

В последнее время наибольшее распространение среди механических способов сборки получил метод гидрозапрессовки.

масло под

давлением

Преимущество:

Уменьшается повреждение деталей и микронеровностей. Резко снижается усилие запрессовки.

Наиболее распространенным современным способом запрессовки является тепловой способ.

Его можно осуществить двумя способами:

• нагрев втулки;

• охлаждение вала.

При нагреве втулки возможны изменения структуры металла, появление окалины, коробления металла.

Охлаждение вала производят в следующих средах:

• сжиженный СО₂ 78С;

• жидкий азот  196С;

• жидкий гелий  270С.

Температуру нагрева втулки или охлаждения вала рассчитывают по формуле , где

N_max – максимальный натяг для данной посадки;

h- зазор, обеспечивающий свободную сборку;

 - температурный коэффициент температурного расширения град^-1;

Для стали =12*10^-6

Для бронзы =17*10^-6

Для чугуна =10.5*10^-6

100 H7s6

93

56

71

+35мкм

100

-89

-196-жидкое азотохлаждение

-111

Наибольший коэффициент трения в соединении с натягом, при прочих равных условиях, получен при сборке методом охлаждения вала.

Наименьший – при запрессовке.