Неподвижные конические соединения получают приложением осевой силы, создающей натяг. Под действием этой силы происходит самоцентрирование деталей (рис. 54 а, б). Конические соединения позволяют регулировать натяг в процессе работы, обеспечивают удобство сборки-разборки и возможность большого числа переборок без повреждения сопрягаемых поверхностей.
,
где Р – давление.
Натяг в в неподвижных конических соединениях регулируют следующими способами:
Рис. 54
1. Запрессовка регламентированной силой (рис. 54 в)
,
где Мк – момент, передаваемый коническим соединением;
К – конусность;
dср – средний диаметр конуса;
m - коэффициент трения.
Данный способ не обеспечивает высокой точности из-за значительного колебания коэффициента трения.
2. Запрессовка тарированным ударом – падением груза с необходимой высоты (рис.54 г).
3. Запрессовка на расчетное осевое перемещение (рис. 54 д).
,
где Δ – необходимый натяг;
Rz1, Rz2 – шероховатость поверхности вала и отверстия.
Сначала детали сопрягают плотно вручную, а затем запрессовывают на расчетную величину h.
4. Тепловая сборка.
где Δ – необходимый натяг;
a2, a1 – коэффициенты линейного расширения охватывающей и охватываемой детали;
То – температура окружающей среды;
D – наибольший диаметр конуса.
5. Затяжные соединения (гайкой) (рис. 54 е).
.
В конструкциях машин также применяют конические кольца, установленные в зазоре между валом и корпусом и затягиваемый гайкой. При затяжке кольца надвигаются друг на друга и создают необходимый натяг. (рис. 54 ж, з,и).
В крупногабаритных деталях неподвижность соединения обеспечивается коническими пружинно-затяжными кольцами (рис. 54 к).