Неразбираемые соединения. Прессовые соединения.

Для неразборных или редко разбираемых сопряжений применяют прессовые соединения, осуществляемые посадками с натягом. Прочность и неподвижность этих соединений создается и поддерживается силами упругой деформации сжатия в охватываемой и растяжения в охватывающей деталях. При других равных условиях прочность сопряжения пропорциональна натягу. При одном и том же натяге она зависит от принятого способа сопряжения, материала, размера деталей, шероховатости поверхностей, рода смазки при запрессовке, скорости запрессовки.

Сборка соединений с натягом может быть продольной (под прессом) или поперечной (с нагревом охватывающей детали или охлаждением охватываемой). Наиболее распространена сборка под прессом. Этому способствует универсальность оборудования и низкая трудоемкость сборочных работ. При сборке под прессом детали соединения взаимно перемещаются по продольной оси. На качество запрессовки оказывает влияние наличие фаски. Наилучшее качество соединения получается при угле фаски 10°. Скорость запрессовки должна быть от 2 до 5 мм/с. Изменение скорости запрессовки от 2 до 20 мм/с снижает усилие распрессовки от 4 до 11%.

Максимальное усилие запрессовки определяют по формуле

Р = πpIdj

где р — давление на посадочной поверхности, Па; I и d длина и диаметр посадочной поверхности, м; j — коэффициент трения сопрягающихся поверхностей (для сталей и чугунов в среднем 0,1 — 0,15).

При поперечной сборке нагревают или охлаждают детали до температуры, при которой обеспечивается нулевой натяг или зазор при сопряжении деталей. После сопряжения происходит выравнивание температуры деталей и между ними возникает натяг.

Тепловая сборка существенно (в среднем в 1,2 — 2,5 раза) увеличивает несущую способность соединений с натягом. Это объясняется тем, что при сборке под прессом микронеровности сминаются, в то время как при тепловой сборке они, смыкаясь, заходят друг в друга, что повышает коэффициент трения и прочность сцепления. Следовательно, в неразбираемых соединениях можно снизить натяг, применив тепловую сборку.

При достаточно высоком нагреве охватывающей детали (или глубоком охлаждении охватываемой) можно получить нулевой натяг или обеспечить зазор h при сборке соединения. Для получения зазора h определяют температуру нагрева охватывающей детали

t = (Δ + h) / dα1 + t0

где Δ — максимальный натяг в соединении, м; α1 — температурный коэффициент линейного расширения материала охватывающей детали, °С; t0 — температура помещения, °С.

Для случая охлаждения охватываемой детали

t = - ((Δ + h) / dα2 + t0)

где α2 — температурный коэффициент линейного расширения материала охватываемой детали при отрицательных температурах.

Температура нагрева охватывающей детали не должна превышать 400°С во избежание изменения структуры металла, появления окалины, из-за которой сопряжение станет трудноразъемным, а также короблений. При охлаждении охватываемой детали эти явления не наблюдаются. Однако способ охлаждения более трудоемкий и при его использовании возможны соединения с относительно меньшими натягами. Охватываемая деталь может охлаждаться сухим льдом (твердый двуоксид углерода, имеющий температуру испарения —79°С), твердым двуоксидом углерода и спиртом (температура испарения около — 100°С), жидким кислородом (температура испарения — 183°С), жидким азотом (температура испарения — 196°С), при этом разность температур охватываемой и охватывающей деталей меньше, чем при нагреве. Кроме того, охлаждение детали более сложный процесс, чем ее нагрев.

В зависимости от вида производства детали нагревают в масляных ваннах, электропечах, индукционных установках. Менее эффективным способом является нагрев пламенем, а более эффективным — индукционный нагрев токами высокой частоты. При индукционном нагреве деталь прогревается вся, что позволяет нагревать изделие с высокой скоростью и исключает появление на посадочной поверхности окалины.

Разборка соединений с натягом может осуществляться распрессовкой на прессах, специальными съемниками и нагревом охватывающей детали. При распрессовке на прессах и стягивании съемниками сопрягаемые поверхности могут деформироваться; на них появляются задиры, приводящие к повреждению детали, при этом ослабляется натяг при последующих запрессовках. Иногда для уменьшения усилия распрессовки охватывающую деталь нагревают.

При разборке нагревом охватывающую деталь интенсивно нагревают и принимают меры, чтобы охватываемая деталь меньше нагревалась. Разность температур охватывающей и охватываемой деталей приводит к образованию зазора в сопряжении, в результате чего детали свободно без усилий разделяют.

 
< Пред.   След. >

Новые статьи

 



           

Партнеры