Главная » Методики инженерных расчетов » Инженерный расчет натяга при запрессовке деталей

Инженерный расчет натяга при запрессовке деталей

Ниже представлена краткая методика инженерного расчета натяга при запрессовке деталей друг в друга. Расчетные зависимости и положения этой методики могут быть использованы для оценки действующих напряжений растяжения и сжатия, момента сопротивления вращению в соединении и необходимой температуры нагрева охватывающей детали с целью обеспечения неподвижности соединения.

 

методика расчета натяга в соединении деталей
Рис. Схема к методике расчета натяга в соединении.

Перед проведением расчета необходимо определиться с исходными данными материалов для детали 1 и детали 2: пределы прочности, пределы текучести, коэффициенты Пуассона, коэффициенты линейного расширения материалов этих деталей, и, естественно, размеры этих деталей для нормальных условий (см. Рис.).

 

Ширина деталей в радиальном направлении определяется для каждой из деталей по формулам:

отношения размеров        ,        отношения размеров.

 

Напряжение растяжения в детали 1 (охватывающей детали - втулке или кольце):

напряжение растяжения,

где

 - фактический диаметральный натяг в соединении;

E1 - модуль упругости материала детали 1 (охватывающая деталь);

E2 - модуль упругости материала детали 2 (охватываемая деталь).

Напряжение сжатия в детали 2 (охватываемой детали - кольце):

напряжение сжатия.

Оценочная расчетная температура нагрева охватывающей детали:

температура нагрева детали,

где

max - максимальный натяг в соединении;

tech - технологический диаметральный зазор для горячей сборки;

tair - температура окружающего воздуха;

tloose - понижение температуры охватывающей детали 1 от момента времени её нагрева до момента времени соединения с деталью 2;

1 - коэффициент температурного линейного расширения материала охватывающей детали 1.

Отношения диаметров вычисляют по формулам:

        ,         .

Расчетные коэффициенты для деталей определяют по формулам:

коэффициент охватывающей детали           ,          коэффициент охватываемой детали.

 

Общий коэффициент для деталей соединения с натягом:

коэффициент для деталей при натяге,

где

1 - коэффициент Пуассона для охватывающей детали;

2 - коэффициент Пуассона для охватываемой детали;

Расчетное удельное контактное давление на посадочной поверхности при максимальном натяге в соединении:

контактное давление при максимальном натяге.

Расчетное удельное контактное давление на посадочной поверхности при минимальном натяге в соединении:

контактное давление при минимальном натяге,

где

min - минимальный натяг в соединении;

Максимально допустимое удельное контактное давление в соединении рассчитывается по зависимости:

максимально допустимое удельное контактное давление при натяге,

где

т1 - предел текучести материала охватывающей детали 1;

Расчетное максимальное напряжение растяжения на внутренней поверхности охватывающей детали при максимальном натяге в соединении:

напряжение растяжения при максимальноем натяге.

Расчетное напряжение растяжения на внутренней поверхности охватываемой детали при минимальном натяге в соединении:

напряжение при минимальном натяге в соединении.

Расчетное максимальное напряжение сжатия на внутренней поверхности охватываемой детали при максимальном натяге в соединении:

напряжение сжатия при максимальном натяге.

Расчетное напряжение сжатия на внутренней поверхности охватываемой детали при минимальном натяге в соединении:

напряжение сжатия при минимальном натяге.

Момент сопротивления вращению, которое выдерживает соединение с минимальным натягом, рассчитывается по формуле:

момент сопротивления вращению,

где

F - площадь поверхности соединения с натягом;

f - коэффициент трения покоя в соединении, можно принять приближенно равным ~0,25.

Осевая сила, которую выдерживает соединение при минимальном натяге:

осевая сила при минимальном натяге.

Наибольший допстимый расчетный натяг в соединении оценивается по зависимости:

наибольший допустимый натяг.


Методика инженерного расчета разработана и опубликована авторами сайта по материалам справочников.