Прессовые соединения

Прессовые соединения широко применимы благодаря простоте, механизации и автоматизации. Для выполнения соединения необходимо преодолевать большое трение, для чего применяется прессовое оборудование. При наличии радиального натяга возникает сила трения на контактной поверхности.

i_расч=d₁-d₂ (диаметры охватываемой и охватывающей поверхностей)

Процесс запрессовки: микронеровности поверхности сминаются, за счет чего натяг уменьшается.

Когда К=0 смятия нет, к=1 – полное смятие.

i_действ=i_p-2(K₁Rz₁-K₂Rz₂)

0≤K≤1

Максимальное смятие К₁+К₂=1

, где

p – радиальное удельное давление на сопрягаемых поверхностях

d – наименьший диаметр сопрягаемых деталей

l – длина сопряжения

f – коэффициент трения

Величина удельного давления определяется как

, где

с₁ и с₂ – коэффициенты, учитывающие соотношение размеров сопрягаемых деталей и свойства их материалов

Е₁ и Е₂ – модули упругости деталей

К – коэффициент, учитывающий относительно удлинение детали

К=1, если

µ - коэффициент Пуассона

Усилие запрессовки определяется максимальной величиной трения, а усилие распрессовки больше него на 20÷30%.

При малых даметрах сопрягаемых деталей для повышения надежности соединения для одной из деталей делают накатку (как правило, на валу).

═════════════════════════════════

Для получения качественных прессовых соединеней необходимо:

- точная ориентация соединяемых деталей

- соосность усилия силы запрессовки и силы сопротивления

- обеспечения симметричности опорных поверхностей относительно результирующей силы сопротивления

- сила запрессовки и перемещение детали должны быть определены

- обеспечение равномерности усилия и невысокой скорости (не более 7 мм/с)

- для обеспечения заданной точности сопрягаемые детали должны иметь фаску (самоцентровка)

Термопосадки

Используются в случае, когда к соединяемым деталям нельзя прикладывать большое усилие запрессовки.

Сущность процесса – нагревается охватывающая деталь или охлаждается охватывемая, при этом необходимо обеспечить минимальный зазор, после принятия температуры окружающей среды образуется радиальный натяг, который несколько меньше расчетного, поскольку часть микронеровностей совпадает.

, где

S – минимальный зазор

t_o – температура окружающей среды

i_p – расчетный допуск

d – номинальный диаметр

α – коэффициент линейного расширения материала

Клепаные соединения

Соединение очень прочное, применяется в случае, когда нет возможности соединить другими методами.

1 – закладная головка

2 – стержень

3 – замыкающая головка

σ_т1>σ_т2

h₁>h₂

Замыкающая головка располагается со стороны более прочного материала, а если σ_т1=σ_т2, то со стороны матерала с большей толщиной.

Соединение осуществляется за счет пластического деформирования в холодном состоянии крепежного элемента.

Клепка производится пуансоном

Перед формообразованием детали должны быть сжаты. Необходимо, чтобы стержень был пластически деформируем.

При этом пластически деформируется только заклепка! (Al, Cu) Это приводит к появлению осевого натяга.

При выполнении операции необходимо соблюдать следующие условия:

- операция должна выполняться без потери устойчивости системы

- должно хватать материала для образования замыкающей головки, то есть h определяется заранее.

h=(1,3÷1,6)d

Для потайной головки

У пустотелых края загибаются – для них усилие значительно меньше.

Усилие, необходимое для выполнения операции

, где

P – усилие формообразования замыкающей головки

d – номинальный диаметр

k – коэффициент, зависящий от формы головки

k=28,6 (сферическая)

k=15,2 (цилиндрическая)

k=26,2 (потайная)

k=4,33 (полая)