Соединения с натягом

Соединения с натягом сравнительно широко распространены в машиностроении (10.Л7% от общего числа соединений). По способам получения нормальных напряжений на сопрягаемых поверхностях, их условно делят на продольно-прессовые, поперечно-прессовые, с применением вибрационно-импульсного воздействия и др.

Продольно-прессовые соединения.

При продольнопрессовом соединении (рис. 1.73) охватываемая деталь под действием осевой силы Рзап запрессовывается с натягом в охватывающую, в результате чего возникают силы трения, обеспечивающие относительную неподвижность деталей.

Требуемый для данного соединения натяг устанавливают в процессе конструирования сборочной единицы при расчете посадок. Для повышения надежности, долговечности соединений и их прочности расчет ведут по максимальному натягу, определяемому по размерам охватываемой и охватывающей поверхностей. Однако смятие микронеровностей под действием давлений уменьшает натяг.

Для качественного выполнения соединения Ra не должно превышать 1,6…3,2 мкм.

Рис. 1.73. Схема продольно-прессового соединения перед началом сопряжения (а) и после выполнения сопряжения (б).

Для выполнения продольно-прессовых соединений, чтобы правильно выбрать пресс, необходимо рассчитать силу запрессовки.

Коэффициент трения зависит от материала деталей, шероховатостей сопрягаемых поверхностей, удельного давления, а также наличия и вида смазки. Рекомендуемые значения коэффициентов трения для ряда материалов: сталь 0,06…0,22; чугун 0,06…0,14; магниево-алюминиевые сплавы 0,02. .0,07; латунь 0,05…0,1; пластмасса 0,4. .0,5.

Усилие пресса выбирают по силе запрессовки. Прочность соединения характеризуется силой выпрессовки, которая на 10… 15% больше силы запрессовки.

Прочность продольно-прессового соединения в значительной степени определяется скоростью его выполнения. Наибольшая прочность достигается при скоростях v < 3 мм/с. Не менее важным фактором, определяющим значение и стабильность силы запрессовки, является угол перекоса, а сопрягаемых поверхностей, который не должен превышать 30°. Для этого при запрессовке необходимо создать оптимальные углы на торцах сопрягаемых поверхностей.

При сборке продольно-прессовых соединений происходит изменение размеров собираемых деталей, что необходимо учитывать, если указанные размеры ограничены допусками. Наружный диаметр D охватывающей детали увеличивается.

При значительных изменениях это вызывает необходимость дополнительной пригонки отверстий втулок после запрессовки путем развертывания или повторной расточки на станке.

Сила запрессовки зависит от ряда переменных факторов, поэтому не может быть объективным критерием оценки прочности соединений с натягом. Однако ввиду удобства ею чаще всего пользуются, контролируя в процессе сборки давление масла в цилиндре (на гидропрессах) или давление воздуха (на пневмопрессах). Более объективным является контроль качества продольно-прессового соединения при помощи ультразвука или звуковой эмиссии.