Алгоритм расчета

1. Определяется минимальное удельное давление на контактных поверхностях соединения, необходимое для создания сил трения, препятствующих относительному смещению деталей:

, (1.15)

при действии крутящего момента пользуются формулой:

, (1.16)

а при одновременном действии R_oc и М_к - формулой:

. (1.17)

Здесь - продольное осевое усилие, сдвигающее одну деталь относительно другой, Н;

М_кр – крутящий момент, проворачивающий одну деталь относительно другой, ;

- длина контакта сопрягаемых поверхностей, м;

- коэффициент трения при установившемся процессе распрессовки или проворачивания;

d – номинальный посадочный диаметр соединения, м.

Таблица 1.1

Значения f при установившемся процессе проворачивания

2. По рассчитанному значению Р_min определяется наименьший расчетный натяг N’_min (м):

, (1.18)

где Е₁ и Е₂ – модули упругости материалов соответственно охватываемой (вала) и охватывающей (отверстие) деталей, Н/м².

С₁ и С₂ – определяются по формулам (1.6.) и (1.7.) соответственно.

Значения Е и приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Значения Е и для некоторых материалов

Материал	Е, Н/м2
Сталь и стальное литье Чугунное литье Бронза Латунь	(1,96-2)1011 (0,74-1,05)1011	0,3 0,25 0,35 0,38

3. Определяем минимальный допустимый натяг с учетом поправок, мкм по формулам (1.8.), (1.9.), (1.10.) и (1.11).

Значения коэффициентов линейного расширения приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Коэффициенты линейного расширения

Материал	Значение , град-1 (мм на 1 мм и 1° С) при температурном перепаде, ° С
20 - 100	20 - 200	20 - 300	20 - 400	20 - 500
Сталь углеродистая	10,5-12	11,3-13	12,1-13,5	12,9-13,9	14,7-15
Чугун	8,7-11,1	8,5-11,6	10,1-12,2	11,5-12,7	12,9-13,2

Рассчитанное таким образом значение [N_min] представляет собой минимальный натяг, при котором обеспечивается прочность соединения.

2. Находим максимальное допустимое удельное давление [P_max], при котором отсутствует пластическая деформация на контактных поверхностях деталей.

В качестве [P_max] выбираем меньшее из двух значений:

; (1.19)

, (1.20)

где и - предел текучести материалов сопрягаемых деталей (см. табл. 1.3).

Таблица 1.4

Механические характеристики сталей

Марка стали	Термообработка	, Н/мм2	, Н/мм2	, Н/мм2
	Нормализация
	Упрочнение
	Нормализация
40Х	Упрочнение
35Л	нормализация

3. По значению [P_max] определяется наибольший расчетный натяг, при котором отсутствует пластическая деформация детали:

. (1.21)

4. Учитываем поправки при расчете максимального допустимого натяга:

, (1.22)

где - учитывает увеличение давления у торцов втулки, определяется в зависимости от и по графику (см. рис. 1.2)

и определяется по формулам (1.9) и (1.10); - учитывают в том случае, если при рабочей температуре натяг увеличивается.

Рис. 1.2 Значение коэффициента в зависимости от отношений и

5. По рассчитанным значениям предельно допустимых натягов [N_min], [N_max] выбирают стандартную посадку по ГОСТ 25347-82, учитывая при этом принцип предпочтительности.

Условия выбора:

, .

6. Строим в масштабе схему расположения полей допусков с указанием наибольшего и наименьшего натягов.

Варианты задач для проведения практического занятия по расчету посадок с натягом приведены в Приложении

1. Расчет посадки с натягом для заданного соединения.

Посадки с натягом предназначены для неподвижных неразъемных соединений деталей без дополнительного крепления винтами, штифтами и т.д. Посадки с натягом позволяют упростить конструкцию и сборку деталей и обеспечивают высокую степень их центрирования.

Неподвижность деталей относительно друг друга достигается за счет сил трения, вызванных упруго – пластическими деформациями. Соединения этого типа используется для передачи осевой нагрузки и ли крутящего момента.

Цель расчета посадок с натягом – обеспечения прочности соединения (отсутствие смещения сопрягаемых деталей внешних нагрузок) и определение минимального [N_min] и максимального [N_max ] допускаемых натягов, при которых отсутствуют пластические деформации.