Коэффициент пропорциональности
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.