§ 7.4. Соединение посадкой на конус
Такие соединения применяют для закрепления деталей на концах валов (рис. 7.11). Давление на конической поверхности образуется в результате затяжки гайки. В остальном соединении подобно прессовому. В отличие от прессового соединения легко монтируется и демон¬тируется без применения специального оборудования (например, прессов). Это удобно для соединений узлов, монтаж и демонтаж которых производят не только при сборке изделия на заводе, но и в процессе эксплуатации.
Задачей расчета является определение момента Г, который может передавать соединение при заданных размерах и силе F3aT затяжки гайки. Учитывая малое значение а<3°, приближенно полагаем, что равнодействующие нормальных давлений Fn и сил трения FJ располагаются по окружности среднего диаметра соединения dcp; из равновесия ступицы получим

 

Обычно принимают стандартную конусность 1/10. При этом' ос = 2°5Г40"; коэффициент трения /¾0,11...0,13; коэффициент запаса Кя 1,2...1,5. За расчетный момент Τ принимают максимальный; F3aT определяют по форму¬ле (1.6), в которой T3aT = FKlK, где lK&\5d—длина стан¬дартного ключа (d—диаметр резьбы), /к% 150...200 Η — сила на ключе.
Если условие (7.13) не соблюдается, соединение усиливают шпонкой. Расчет шпоночного соединения выполняют по полному моменту нагрузки Τ [см. формулу (6.1)]. Влияние посадки на конус учитывают, как и в прессовых посадках, при выборе допускаемых напряжений [асм].
Вопросы для самоподготовки
1.    Как образуется прессовое соединение и за счет каких сил оно передает нагрузку?
2.    Оценка прессового соединения по сравнению со шпоночным и шлицевым.
 
3.    По каким натягам рассчитывают прочность соединения и прочность деталей?
4.    Почему в прессовом соединении наблюдается коррозионно-механическое изнашивание? Способы его уменьшения.

Пример расчета. 7.1. Подобрать посадку, обеспечивающую соединение червячного колеса с валом (см. рис. 7.10, шпонку не учитывать), по следующим данным. Соединение нагружено моментом Г= 1300 Η м и осевой силой Fe = 2500 Н. Диаметр соединения </=60 мм, условный наружный диаметр ступицы d2 — 100 мм, вал сплошной (dl = 0), длина ступицы /=90 мм. Центр колеса отлит из стали 35JI (στ = 280 МПа), вал изготовлен из ст^ли 45 (στ = 340 МПа), допускается 2-й или 3-й класс точности изготовления, шероховатости вала и отверстия Rzl =Λζ2 = 6,3 мкм, сборка осуществляется прессованием. Допускается вероятность безотказной работы или коэффици¬ент надежности Ρ = 0,97.