При
этом предельный коэффициент трения (сцепления) сдвига на поверхности контакта
от полной нагрузки уменьшается на величину, пропорциональную σ„ и отношению d/l:
Коэффициент пропорциональности β в расчете на
осевой сдвиг при нагружении на консольной части вала или оси равен 0,08, а при
нагружении между опорами через ступицу 0,05. В расчетах ца проворот значения β примерно
иа 20 % меньше. Множитель d/l показывает, что при коротких ступицах
(больших d/l) прочность сцепления должна понижаться
больше, чем при длинных.
Наблюдаемые
иногда в соединениях с натягом явления сползания при осевой нагрузке,
существенно меньше расчетной статической, но действующей в сочетании с
циркуляционной радиальной или изгибающей, связывается с касательной контактной
податливостью деталей и дискретностью пятен контакта. При вращении часть пятен
в периодически разгружаемой стороне стыка выходит из контакта и вновь начинает
передавать нагрузку только после накопления соответствующих касательных контактных
упругих перемещений. При этом возможны микросмещения.
В соединениях с натягом нагрузка распределяется неравномерно, и у торца ступицы со стороны передачи вращающего момента
возникают острые пики напряжений. Это легко представить, если считать соединяемые
детали одним целым. В
частности, пики напряжений сдвига у торца ступицы целого тела неизбежны
вследствие большого перепада диаметров и отсутствия закруглений у внутреннего
угла. Некоторое сглаживание пиков происходит из-за касательной податливости
поверхностных слоев.
Деформирование может быть упругим по всей длине
соединения, может образоваться участок пластического деформирования, а также
участок проскальзывания.
|
Рис. 6.4. Эпюра
давлений в соединении при нагружении изгибающим моментом
|
значительиым
изгибающим моментам, нельзя делать малой длины.
(расчетный) Номинальный натяг jVp (мкм)
связан с посадочным давлением ρ зависимостью Ляме, выводимой в курсе «Сопротивление
материалов» (рис. 6.5, а):
При наличии
проскальзывания от переменных моментов возникает фреттннг- коррозия, которая
существенно понижает сопротивление усталости валов, затрудняет разборку и т.
д. Поэтому в расчеты ответственных соединений, находящихся под действием переменных
моментов (особенно при больших l/d) следует вводить коэффициент концентрации
нагрузки по длине. Фреттинг-коррозию снижают гальваническими покрытиями медью,
оловом, свинцово-оловянистыми сплавами.