Расчет и выбор посадок с гарантированным натягом

Посадки с натягом предназначены в основном для получения неподвижных неразъемных соединений без дополнительного крепления деталей. Иногда для повышения надежности соединения дополнительно используют шпонки, штифты и другие средства крепления, как, например, при креплении маховика на коническом конце коленчатого вала двигателя. Относительная неподвижность деталей обеспечивается силами сцепления (трения), возникающими на контактирующих поверхностях вследствие их деформации, создаваемой натягом при сборке соединения. Благодаря надежности и простоте конструкциидеталей и сборки соединений эти посадки применяют во всех отраслях машиностроения (например, при сборке осей с колесами на железнодорожном транспорте, венцов со ступицами червячных колес, втулок с валами, составных коленчатых валов, вкладышей подшипников скольжения с корпусами и т. д.).

Для заданных материалов и размеров соединяемых деталей натяг зависит от давления р _min, которое определяют из условия обеспечения неподвижности соединяемых деталей при эксплуатации, т. е. из условия прочности соединения. Относительного смещения деталей в соединении при нагружении осевой силой Р не произойдет, если расчетное усилие равно или меньше возникающих на поверхности сил трения, т.е.

Р ≤π Dlpf ₁; откуда Р _min ≥ Р /(π Dlf ₁),

где l – длина соединения; f ₁– коэффициент трения (сцепления) при продольном смещении деталей; π Dl – номинальная площадь контакта сопрягаемых деталей.

Фактическая площадь контакта зависит от натяга, физико-механических свойств материалов сопрягаемых деталей и других факторов.

При нагружении соединения крутящим моментом это условие имеет вид:

М ≤π Dlpf ₂ D /2; откуда Р ≥ 2 М_кр./π D² l f₂ ,

где f ₂ – коэффициент трения (сцепления) при относительном вращении деталей, D – диаметр сопряжения.