Соединения с натягом. Расчет соединения на прочность.

Соединения с натягом осуществляют подбором соответствующих посадок, в которых натяг создается необходимой разностью посадочных размеров насаживаемых одна на другую деталей. Взаимная неподвижность соединяемых деталей обеспечивается силами трения, возникающими на поверхности контакта деталей. Увеличению коэффициента трения способствуют микронеровности на сопряженных поверхностях. Соединения деталей с натягом широко применяют при больших динамических нагрузках и отсутствии необходимости в частой сборке и разборке. В последнее время посадки с натягом применяют в соединениях с валом зубчатых и червячных колес вместо шпоночных соединений.
Из соединений деталей с натягом наибольшее распространение получили цилиндрические соединения, в которых одна деталь охватывает другую по цилиндрической поверхности.
Характерными примерами деталей, соединенных посадками с натягом, являются: венцы зубчатых и червячных колес, подшипники качения, роторы электродвигателей и т. д.

Рис. 89. Виды соединений с натягом

Прочность соединения обеспечивается натягом, который образуется в выбранной посадке. Значение натяга определяется потребным контактным давлением р_m на посадочной поверхности соединяемых деталей. Это давление должно быть таким, чтобы силы трения, возникающие на посадочной поверхности соединения, оказались больше внешних сдвигающих сил.
Критерием работоспособности соединений с натягом является контактная прочность. Контактные давления в направлении длины деталей изменяются по закону кривой.

Рис. 90 распределение сил и напряжений в соединениях с натягом

Взаимная неподвижность деталей соединения с натягом обеспечивается соблюдением условия: p_m>[p_v]_max

где [p_m]_max=0,5 - максимальное контактное давление, допускаемое прочностью охватывающей детали,
-предел текучести материала охватывающей детали. При нагружении соединения осевой силой F

где р_m — среднее контактное давление,
К = 2…4,5 — коэффициент запаса сцепления для предупреждения контактной коррозии (изнашивания посадочных поверхностей вследствие их микроскольжения при действии переменных нагрузок, особенно в период пуска и остановки),
d, l — диаметр и длина посадочной поверхности,
f—коэффициент сцепления (трения).

При сборке соединения микронеровности посадочных поверхностей частично срезаются и сглаживаются.