В соединениях с натягом должна быть обеспечена возможность передачи заданного крутящего момента, для которого в первом приближении величина натяга, в случае тепловой посадки, находится из зависимости
По полученному значению для соединения выбирается посадка с натягом (табл.), диапазон отклонений которой охватывает значение
Если при эксплуатации такого соединения требуется многократная пере прессовка, то величина натяга должна находиться в упруго - пластической или упругой зонах контакта (ННУК), которые реализуется для заданной комплексной характеристики шероховатости при величине натяга
В других случаях виды контакта устанавливаются по величине натяга из следующих зависимостей:
ННПК
(ненасыщенный пластический контакт)
НПК
(насыщенный пластический контакт)
Где НВ - твёрдость менее твёрдой поверхности в
сопряжении, МПа;
Е – модуль упругости, МПа;
D – наружный диаметр ступицы, м;
D – диаметр вала, м.
Как правило, в соединениях с натягом, если не принимать специальных мер по подготовке контактирующих поверхностей, реализуется ННПК или НПК. Как видно, граничным условием перехода одного вида контакта в другой является равенство
|
|
Для выявления возможности передачи соединением заданного крутящего момента М, при установленном виде контакта, находятся максимальные величины крутящего момента для крайних значений отклонений посадки, по следующим зависимостям
ННУК
ННПК
НПК
- молекулярную составляющую коэффициента трения принимать равной 0,12.
Значение [ , при котором ,является предельным, при котором эксплуатация соединения недопустима.
Пример 2.3. Определить минимальную величину натяга, обеспечивающей передачу заданного крутящего момента зубчатой муфтой МЗП со следующими характеристиками:
Внутренний диаметр вала, d = 170 мм
Диаметр ступицы, D = 270 мм
Длина посадочной поверхности ступицы.
Передаваемый крутящий момент, =
Комплексная характеристика шероховатости вала Δ=
Твёрдость материала вала НВ = 3000МПа
Твёрдость материала ступицы НВ = 2500МПа
Решение.
1. в первом приближении величину натяга определяем из зависимости
При коэффициенте упругости
,
2. выбираем посадку, обеспечивающую данный натяг из табл.1.3.3.,
3. находим граничное условие
4. так как выполняется условие
то, в соединении реализуется насыщенный пластический контакт.
5. Определяем величины моментов, которые могут быть переданы данным соединением в условиях НПК.
Для величины натяга 133мкм
Для величины натяга 68 мкм
При минимальной величине натяга равной 68 мкм передача заданного крутящего момента равного 23кНм не обеспечивается.
|
|
Заданный крутящий момент может быть передан только при нижнем значении натяга, равном 100 мкм в, либо дополнительно требуется выполнить шпоночное соединение.