|
Примерный
характер распределения контактных давлений по длине ступицы показан на рис. 5.9
[14 J; здесь имеет
место концентрация напряжений (давления) у торцов ступицы.
|
Рис. 5.9.
Характер распределения контактных давлений ρ вдоль
оси соединения с натягом
|
Концентрация
напряжений при действии циклических переменных нагрузок приводит к разрушению
вала при напряжениях в 1,5...3,0 раза ниже предела выносливости гладкого образца без
концентрации напряжения; учет концентрации напряжений при расчетах соединений с
натягом см. [1], [14]. Для уменьшения концентрации напряжения наиболее часто
применяют следующие способы: ограничение относительной длины соединения (/ не
следует брать более 1,2 с/); утолщение подступичной части вала с плавным
переходом (рис. 5.10, а); применение
разгружающих выточек на торцах охватывающей детали (рис. 5.10, б) и др.
Технологические расчеты.
Необходимая сила при сборке запрессовкой определяется выражением
где pmax —давление,
соответствующее максимальному Л''сt max или
максимальному вероятностному ЛР тах натягу выбранной
посадки; /п — коэффициент трения при прессовании (при сборке запрессовкой
принимают для материалов: сталь-сталь /п = 0,22; сталь-чугун fu = 0,14 ; сталь-бронза или сталь-латунь /п
- 0,1). Сила, развиваемая прессом, должна быть больше Fn
.
Рис. 5.10. Конструктивные способы уменьшения
концентрации напряжений в соединениях с натягом: I — вал; 2 —
ступица
Температура
нагрева, °С, охватывающей детали при тепловой сборке
Температура
охлаждения, °С, охватываемой детали при сборке охлаждением
где Δ3 — зазор, мкм,
необходимый для обеспечения легкости сборки, который принимают равным основному
отклонению вала (Δ3 *
5...25 мкм)
( ГОСТ 25346-89, 25347-89 ): а, и а2 — тем
пературные коэффициенты линейного расширения охватываемой и охватывающей детали,
в среднем α равны для
стали 1210"6мм/°С, для чугуна
10,5-10""6 мм/°С, для бронз 17-10 *
мм/°С, для алюминиевых сплавов 23· Ю-6 мм/°С.
Температура
нагрева не должна быть выше температуры отпуска, при которой твердость и
прочность деталей снижаются или происходят структурные изменения в материале
(например, для цементованных с последующей закалкой сталей эта температура
примерно +230 °С, а для бронзы +200 °С).
|
