Величины крутящих моментов, н·м

L	18	20	24	30	38	45	50	55	60		70
Материал	Сталь 15		Сталь 20		Сталь 35		Сталь 40		Сталь 45
Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1	20	50	80	100	125	150	172	200	221	250
2	30	62	78	120	155	173	180	220	243	262
3	46	76	82	126	164	184	205	245	224	258
4	50	80	106	138	173	195	210	250	230	245
5	68	92	120	140	182	205	222	241	228	250
6	70	%	126	128	141	168	182	220	245	245
7	86	88	128	132	150	176	193	208	226	235
8	90	98	130	146	165	180	205	221	240	250
9	102	129	140	160	182	195	210	2.30	238	248
0	120	130	150	170	205	210	232	240	255	260

Посадки с натягом относятся к неподвижным соединениям. Возможны три вида нагрузок, передаваемых неподвижным сопряжением:

1) крутящий момент (М_кр);

2) осевая сила (Р_ос);

3) крутящий момент и осевая сила (М_криР_ос).

Давление, необходимое для передачи данных нагрузок, определяют в зависимости от ее вида:

; ;.

Рассчитав давление (Р), необходимое для передачи заданной нагрузки, на основании зависимостей, известных из решения задачи Лямэ для толстостенных цилиндров, можно определитьN_min(м), способный передать указанные ранее нагрузки

,

где Е_D иE_d – модули упругости,Па;

C_D иС_d– коэффициенты, определяемые по формулам

; ;

d₁иD₂– из рис. 7;µ_D– отв. иµ_d– вал – коэффициенты Пуассона; сталь – 0,3; чугун – 0,25; бронза – 0,35; латунь – 0,38.

При запрессовке срезаются неровности отверстия и вала на 60 % от их высоты. Тогда расчетный натяг для выбора неподвижной посадки можно найти по формуле

N_расч=N_min+ 1.2(R_zD+Rzd).

Рис. 8. Схема к расчету посадок с натягом

При выборе стандартной посадки необходимо выдержать следующие условия относительно неподвижности сопрягаемых деталей:

N_{min ст} ≥ N_расч.

Чтобы проверить детали на прочность, надо вычислить напряжения, Па, которые возникают в них при натяге, наибольшем для выбранной посадки:

.

Эти напряжения для охватывающей и охватываемой детали будут соответственно равны:

; .

Если эти напряжения меньше предела текучести материала, т.е.

σ_D < σ_TD иσ_d<σ_Td,

значит, посадка выбрана правильно.

(Однако перед массовым применением этих посадок надо выполнить экспериментальную проверку).

Пример.Подобрать стандартную посадку с натягом для следующих условий:

Ø = d_н = 0,15м;

D₂ = 0,25м;

l = 0,18м;

М_{к р} = 9000Н·м;

d₁ = 0 (вал сплошной);

втулка и вал – сталь 40;

ƒ = 0,085;

R_zd = 6,3мкм; R_zD = 10мкм.

1.Определить значение необходимого давления:

.

2.НаходимN_min:

где

;

(т.к. d₁ = 0).

3.Определяем расчетный натяг:

N_расч = N_min+ 1,2 (R_zD + R_zd) = 27 + 1,2(10 + 6.3) = 46,5мкм.

4.По таблицам находим, что по условиюN_{min ст} ≥ N_расчудовлетворяет только одна предпочтительная посадка сN_min = 60мкм:

Ø150 .

5.НаходимР_max,которое может возникнуть после запрессовки при использовании посадки Ø150 Н7/s6:

6. Наибольшее напряжение во втулке:

7.Условие прочности охватывающей детали выдерживается, т.к. для стали 40σ_т= 3400Паиσ_D < σ_TD, что соответствует правильно выбранной посадке.

Если бы условие прочности не было выдержано для этой посадки, то следовало проверить рекомендуемые посадки и выбрать ту из них, которая удовлетворяет обоим условиям.

Результаты расчета сводим в табл. 6.

Таблица 6

Параметры размера	Отверстие	Вал
Допуск, мкм	ТД = 40	25
Основное отклонение, мкм	EJ = 0	100
Верхнее отклонение, мкм	ES = 40	125
Нижнее отклонение, мкм	EJ = 0	100

Предельные размеры вала и отверстия:

D_max = D + ES= 150 + 0,040 = 150,040мкм;

D_min = D + EJ= 150 + 0 = 150мкм;

d_max = d + es = 150 + 0,125 = 150,125 мкм;

d_min = d + ei = 150 + 0,100 = 150,100 мкм.

Допуски размеров вала и отверстия:

TD = ES – EJ = 40 – 0 = 40 мкм;

TD = D _max – D _min = 150,040 – 150 = 0,040 мм;

Td = es – ei = 125 – 100 = 25 мкм;

Td = d _max – d _min = 150,125 – 150,100 = 0,025 мм.

Рис. 9. Поля допусков и посадок в гладком цилиндрическом

соединении с натягом

Величины предельных натягов:

N_max = d _max – D_min = 150,125 – 150 = 0,125 мм;

N_max = es – EJ = 125 – 0 = 125 мкм;

N_min = d_min – D_max = 150,10 – 150,040 = 0,060 мм;

N_min= ei – ES= 100 – 40 = 60мкм.

Допуск посадки:

TS = N_max – N_min= 125 – 60 = 65мм;

TS = TD + Td= 40 + 25 = 65мм.

Характеристика посадки:

посадка 150выполнена в системе «отверстие» с натягом, комбинированная по квалитетам (отверстиеН7, валs6).