Расчет конусных соединений

Для редко разбираемых соединений рекомендуют конус­ности AT = 1: 50-1: 30, для часто разбираемых соединений —

К = I : 20-1:10 [1]. С увеличением угла наклона образующей ко­нуса к его оси (конусности) при действии одной и той же осевой силы затяжки уменьшается давление на посадочной поверхности и, следовательно, несущая способность; при этом уменьшается возможность самозаклинивания.

Расчет конусных соединений проводят в предположении, что после затяжки в соединении на конусной поверхности контакта нозникает равномерно распределенное давление р, из чего следует, что приходящиеся на единицу площади контакта силы трения pf (где/— коэффициент трения) распределены по поверхности со­пряжения также равномерно.

Спроецировав на ось соединения силы, действующие, напри­мер, на ступицу после затяжки соединения и выполнив преобразо­вания, из условия равновесия ступицы (рис, 7,2) получим, что по­сле затяжки на конусной посадочной поверхности соединения нозникает давление

где /,.,., — осевая сила затяжки соединения (осевая сила напрес- совки ступицы на конусную часть вала); d_m =(d\ +г/₂ )/2 — сред­ний диаметр соединения; I — длина соединения (длина конусной посадочной поверхности); а —угол наклона образующей конуса к оси; /—■ коэффициент трения пары вал-ступица; здесь площадь боковой поверхности конуса приближенно заменена площадью цилиндрической поверхности диаметром d_m и длиной/.

Вращающий момент Τ\ который может передать соединение, определяется силами трения на поверхности контакта. Из-за не­стабильности коэффициента трения и приближенного характера расчетной модели несущую способность соединения, т. е. вра­щающий момент '/', которым можно нагрузить соединение, опре­деляют с запасом s по формуле

Для передачи соединением заданного вращающего момен­та Τ на поверхности контакта вал-ступица необходимо создать давление

для чего следует приложить к ступице осевую силу затяжки

В расчетах обычно запас назначают ^=1,3...1,5, причем большее значение запаса принимают для ответственных соедине­ний; ответственными считаются соединения, выход из строя (от­каз) которых может привести к человеческим жертвам или к зна­чительным затратам на восстановление, ремонт и т. п.