Технологические расчеты. Необходимая сила при сборке запрессовкой:

Необходимая сила при сборке запрессовкой:

, (1.12)

где - давление, соответствующее выбранной посадки;

- вероятностный максимальный натяг (N) выбранной посадки;

- коэффициент трения при запрессовке (сталь-сталь ; сталь-чугун ; сталь-бронза (латунь) ).

Сила, развиваемая прессом, должна быть больше .

При тепловой сборке температура нагрева, ºС, охватывающей детали :

. (1.13)

Температура охлаждения охватываемой детали при сборке охлаждением:

, (1.14)

где - зазор, необходимый для обеспечения легкости сборки, который принимают равным основному отклонению вала (Δ₃≈5…25 мкм) (ГОСТ 25346-89, 25347-89), мкм;

и - температурные коэффициенты линейного расширения охватываемой и охватывающей детали, в среднем для стали =12·10^-6 мм/ºС, для чугуна = 10,5·10^-6 мм/ºС, для бронзы = 17·10^-6 мм/ºС, для алюминиевых сплавов = 23·10^-6 мм/ºС.

Температура нагрева не должна превышать температуру отпуска материала, при которой твердость и прочность деталей снижаются или происходят структурные изменения в материале (например, для цементованных с последующей закалкой сталей эта температура примерно +230^оС, а для бронзы +200^оС). Охватываемую деталь охлаждают либо сухим льдом (углекислотой), у которого температура испарения , или жидким азотом (воздухом) с температурой испарения .

При гидрозапрессовке давление масла должно быть (1,4…1,9) p_max ,где p_max – давление в соединениях при наибольшем вероятностном натяге N_{p max} для выбранной посадки.

У большинства партии одинаковых деталей размер диаметра посадочной поверхности является случайной величиной и имеет рассеивание (распределение), которое в пределах поля допуска близко к нормальному распределению Гаусса. Натяги также подчиняются распределению Гаусса. (рис. с.116. Плотность f(N) распределения натягов N. Вероятность появления в производстве валов и отверстий с размерами посадочных поверхностей, близкими к предельным отклонениям, очень мала; еще меньше вероятность сочетания в одном соединении валов и отверстий с предельными размерами. Отбрасывая такие маловероятные сочетания в распределении возможных натягов и допуская тем самым определенную вероятность «разрушения» соединений (риск появления больших или малых натягов), можно увеличить минимальный и снизить максимальный натяг у стандартных посадок; это позволит применить другую посадку с меньшим максимальным натягом N_{cт max}, что благоприятно для прочности деталей. Полученные таким способом натяги называются вероятностными и обозначаются N _p. При нормальном законе распределения натягов

; ,

где и - минимальный и максимальный вероятностные натяги при надежности Р и степени риска ; - средний натяг; - квантиль нормального распределения; - среднее квадратичное отклонение натяга. Надежность (вероятность «неразрушения», вероятность безотказной работы) можно оценить при большой партии идентичных соединений как отношение числа «неразрушившихся» соединений, т.е. выдержавших заданную нагрузку, к общему числу испытанных соединений.

Квантиль нормального распределения принимает следующие значения в зависимости от вероятности «неразрушения» Р (надежности):

Р	0,9	0,95	0,97	0,99	0,995	0,997	0,998	0,9986	0,999
	1,28	1,64	1,88	2,33	2,58	2,75	2,88	3,00	3,09

В Приложении 1 приведены значения вероятностных натягов для ряда посадок в системе отверстия при вероятности «неразрушения» Р=0,9986 ( =3,0); обычно для изделий общего машиностроения такая надежность считается достаточной. Стандартная посадка обеспечивает передачу всеми соединениями заданной нагрузки со 100%-ой гарантией (Р=1,0), если выполнено условие

.

Если допускается определенная степень риска (Р<1), то при подборе стандартной посадки следует выполнить условие

,

здесь минимальный натяг, измеряемый по вершинам микронеровностей до сборки, определяемый по формуле (1.8).