2020-04-07
201
2.2.1. Подбор посадки с натягом. Исходные данные: Т -вращающий момент на колесе, Н×м; Fa – осевая сила, Н; d - диаметр соединения, мм; d 1 - диаметр отверстия пустотелого вала, мм; d 2 - условный наружный диаметр втулки (ступицы колеса, внешний диаметр бандажа и др.), мм; l - длина сопряжения, мм; материалы соединяемых деталей и шероховатость поверхностей. При одновременном нагружении соединения вращающим моментом Т и осевой силой Fa расчет условно ведут по равнодействующей силе FΣ, составляющими которой являются окружная сила T и осевая сила Fa
. (2.1)
Осевую силу 
, действующую в зацеплении, в расчет не принимают: как показывает анализ, после приведения сил 
и к диаметру d соединения, влияние осевой силы оказывается незначительным (с учетом силы давление увеличивается для цилиндрических и червячных колес в 1,005 раза, а для конических колес с круговым зубом в 1,02 раза).
Подбор посадок производят в следующем порядке.
1) Среднее контактное давление (МПа)
, (2.2)
где K - коэффициент запаса сцепления;
f - коэффициент трения.
При действии на соединение изгибающего момента МИ требуемое давление определяют по выражению
. (2.3)
Для предупреждения снижения несущей способности вследствие нестабильности коэффициента трения и контактной коррозии (изнашивания посадочных поверхностей вследствие их микроскольжения при действии переменных напряжений, пиковых нагрузок, особенно в период пуска и останова) или для уменьшения ее влияния в соединениях с натягом следует предусматривать определенный запас сцепления K, который принимают K = 2,0…4,5.
Значения коэффициента трения f приведены табл. 2.3 для случая соединения с валом, изготовленным из стали.
Таблица 2.3
| Способ сборки соединения | Сталь | Чугун | Алюминиевые и магниевые сплавы | Латунь | Пластмассы |
| Механический | 0,06…0,13 | 0,07… 0,12 | 0,02… 0,06 | 0,05… 0,10 | 0,6… 0,5 |
| Тепловой | 0,14… 0,16 | 0,07… 0,09 | 0,05… 0,06 | 0,05… 0,14 | - |
2) Расчетный теоретический натяг (мкм):
, (2.4)
где C 1, С 2 - коэффициенты жесткости:
; (2.5)
, (2.6)
здесь Е - модуль упругости, МПа: для стали - 2,1∙105; чугуна - 0,9∙105; оловянной бронзы - 0,8∙105; безоловянной бронзы и латуни -105;
- коэффициент Пуассона: для стали -0,3; чугуна -0,25; бронзы, латуни - 0,35.
