В.И. Гoлoванoв, П.П. Алекcеенкo, В.А. Калугин и др.
Аннoтация к книге
10.2. Сoединения c гарантирoванным натягoм
Сoединение деталей c натягoм oбеcпечиваетcя cилами трения, завиcящими oт давления, oпределяемoгo натягoм. Иcхoдя из cил, кoтoрые дoлжны выдерживать неподвижные cоединения при работе машин, cоединения выполняют c помощью поcадок c гарантированным натягом и переходных.
Сборка cоединений c гарантированным натягом может оcущеcтвлятьcя под дейcтвием осевой силы или термовоздействием, т.е. с нагревом охватывающей или охлаждением охватываемой детали.
Процесс сборки продольно-прессовых соединений состоит в том, что к одной из двух деталей, охватываемой (валу) или охватывающей (втулке), прикладывается осевая сила, надвигающая детали друг на друга. Сила запрессовки растет от нуля до максимального значения. Охватываемая деталь имеет наружный диаметр, больший, чем диаметр отверстия охватывающей детали, и соединение их при продольном перемещении во время сборки происходит с деформированием металла. Вследствие натяга на поверхности контакта возникает давление, величина которого определяет характер деформации охватываемой и охватывающей деталей. Эти деформации могут быть либо упругими, либо упруго - пластическими (рис. 10.7).
При выборе технологии сборки соединений с гарантированным натягом определяют силы запрессовки и распрессовки, по величине которых выбирают оборудование или приспособления для выполнения этой операции (рис. 10.8).
Направление выпрессовки целесообразно сохранить таким же, как при запрессовке. В процессе запрессовки применяют смазки (машинное масло, дисульфидмолибденовые смазки), предохраняющие поверхности от задиров и уменьшающие силу запрессовки. Применение дисульфидмолибденовой смазки уменьшает силу запрессовки на 30 %; при этом устраняются вибрации пресса и задиры сопрягаемых поверхностей.
Запрессовку проводят осторожно, обеспечивая приспособлениями правильное направление прессуемой детали. Неточности сопряжения деталей возможны в начальный период сборки. В некоторых случаях направление деталям при запрессовке удобно задавать путем базирования охватывающей и охватываемой деталей на оправках или в специальных направляющих приспособлениях. Материалы оправок должны быть мягче материала напрессовываемых деталей.
Перед запрессовкой детали тщательно осматривают; загрязненные поверхности, заусенцы и забоины зачищают. Входящая кромка запрессовываемой детали должна иметь переходную поверхность или фаску, а сопрягаемые поверхности для устранения задиров необходимо покрыть слоем смазки.
Силы, нужные при сборке продольно-прессовых соединений, создают посредством универсальных и специальных прессов. Требуемую силу этих прессов определяют из расчетной силы запрессовки с коэффициентом запаса 1,5...2. Для сборки соединений с небольшой силой запрессовки применяют ручные винтовые и реечные приспособления, однако они требуют значительных физических усилий. В ряде случаев для этого рекомендуют приспособления, основанные на использовании при запрессовке ударных импульсов. Запрессованные при сборке детали снимают с помощью съемников, многие из которых могут служить в качестве ручных приспособлений при запрессовке. Применяют преимущественно винтовые, пневматические и гидравлические съемники.
Сборку с нагревом охватывающей детали осуществляют в тех случаях, когда в соединении предусмотрены натяги, величина которых примерно в 2 раза больше, чем при посадках с натягом. При сборке с нагревом микронеровности сопрягаемых поверхностей не сглаживаются, как при холодной запрессовке, а как бы сцепляются друг с другом. Трудоемкость запрессовки крупногабаритных деталей с нагревом или охлаждением сокращается в 2—4 раза. Температура нагрева охватывающей детали не должна превышать 350...370 °С. Большой нагрев деталей не рекомендуется из-за структурных изменений материала.
Рис. 10.7. Схема продольно-прессового соединения
Рис. 10.8. Номограмма для определения сил запрессовки и распрессовки соединений
В зависимости от конструкции и назначения охватываемой детали ее нагревают в газовых или электрических печах, в воздушной или жидкостной среде. Крупногабаритные охватывающие детали нагревают переносными электроспиралями, устанавливаемыми в отверстие зазором 20...40 мм. Венцы зубчатых колес, муфт, шкивов и других деталей кольцевой формы можно нагревать токами высокой частоты.
Способ сборки соединений с гарантированным натягом с охлаждением охватываемой детали обладает рядом преимуществ перед горячей посадкой. Охлаждение до —75 °С осуществляют с помощью твердой углекислоты (сухого льда). Сухой лед расходуется в количестве 18... 20 % от массы охлаждаемых деталей. Для получения температуры охлаждения деталей ниже -100 °С применяют жидкий воздух, кислород или азот. Выбор способов охлаждения охватываемой детали определяется натягом. К охлаждению приступают после того, как сопрягаемые поверхности тщательно протерты и обезжирены.
Рис. 10.9. Схемы гидропрессовой сборки при подводе масла через отверстие во втулке (а),
в валу (б)
Все большее применение находит гидропрессовочный способ сборки соединений с гарантированным натягом под действием высокого (до 200 МПа) давления масла (рис. 10.9). Сущность способа заключается в том, что под действием высокого давления масла происходит упругое увеличение диаметра охватывающей детали и уменьшается диаметр охватываемой.
Для запрессовки и распрессовки соединений гидропрессовым методом применяют ручные или механизированные насосы высокого давления.
Справочник выпускается издательством "Машиностроение"
