Контактний тиск в з'єднаннях з гарантованим натягом

Анотація

У сучасному машинобудуванні широко застосовуються нерухомі з'єднання по посадці з гарантованим натягом, які не вимагають додаткових деталей для їх надійного сполучення. Вибір необхідної посадки проводиться на підставі розрахунку необхідних контактних тисків в сполученні. При цьому, з одного боку, контактний тиск має забезпечувати необхідну міцність з'єднання на зсув і обертання, а з іншого - не повинно перевищувати меж текучості матеріалів деталей, що з'єднуються.

Основним параметром, що забезпечує міцність сполучення на зсув та обертання, є величина контактного тиску. Мінімально необхідний контактний тиск в сполученні визначають з умови перевищення силою тертя зсувних зусиль та зусиль, що крутять. Максимально допустимий питомий контактний тиск в з'єднанні, при якому відсутня пластична деформація на контактних поверхнях деталей, що з'єднуються, визначається по теорії найбільших дотичних напружень

Контактний тиск при відомій величині натягу прийнято визначати рішенням завдання Ляме і приймати постійним по всій довжині сполучення.

У переважній же більшості випадків охоплювана деталь довше той, що охоплює. При цьому розподіл контактного тиску по довжині з'єднання має більш складний характер, що залежить від лінійних розмірів деталей, їх форми, шорсткості поверхні, методу складання та ряду інших факторів, які формула Ляме не враховує. Деформація тієї частини валу, на яку посаджена деталь, що охоплює, по довжині сполучення нерівномірна. Виступаючі частини деталі, яку охоплюють, виходить за межі той, що охоплює, перешкоджають радіальному переміщенню суміжних перетинів, що призводить до концентрації напружень біля країв деталі, що охоплює. Таким чином, дійсний розподіл тисків по довжині з'єднання залишається невиявленим.

У статті поставлена та вирішена задача експериментально визначити фактичний контактний тиск в з’єднанні з гарантованим натягом і порівняти його з розрахунковим за загальноприйнятою методикою.

В результаті проведених досліджень було знайдено фактичне значення контактного тиску в з’єднанні з гарантованим натягом і наведені поправочні коефіцієнти залежно від способу складання з'єднувальних деталей.

Ключові слова: посадка з натягом, міцність сполучення, контактний тиск, формула Ляме, концентрація напружень, деталь, що охоплюється, деталь, що охоплює, пресова збірка, збірка з нагріванням.