СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ

КОЭФФИЦИЕНТЫ ТРЕНИЯ В ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ, ФОРМИРУЕМЫХ ТЕРМИЧЕСКИМИ СПОСОБАМИ

Коэффициенты трения в соединениях, формируемых тепловым способом, представлены в табл. 2.4, с приме­нением холода — в табл. 2.5. Для стальных сопрягае­мых пар d>50 мм, обрабатываемых шлифованием или чистовым точением, коэффициенты трения на осевой сдвиг составляют: при тепловой сборке fP=0,228...0,454; при сборке с охлаждением fp=0,314...0,535. В сравнении с соединениями, формируемыми механическим способом, применение термических способов сборки способствует

D,

Материал, обработка

Коэффициент трення

Исследматель, источник

Мм

Втулки

«ала

150

Сталь, чистовое растачи­вание

Сталь, шлифование

/кр = 0,248; /кр. у = 0,208

[44]

18

Сталь 35, 40, НВ 2200 Н/мм2, развертывание

Сталь 35, 40, НВ 1880 Н/мма, шлифование

/р = 0,35 . . .0,395; /р. У = 0,15. . .0,155

Васильев [44]

48

Сталь ОсВ; расточка (Ra = 5 мкм)

Сталь 45Г накатка с после­дующим шлифованием (Ra = — 1,25 мкм)

'окр = —50°С,

/р = 0,228. . .0,370/0,314; 'окр = 50°С,

/р = 0,291 . . .0,454/0,329; П = 9. /окр = 20"С,

/р = 0,368. . .0,329/0,349

Андреев [1]

30

Сталь 38ХС; улучшение, НВ 3400 Н/мм

Сталь 18Х2Н4МА; цемента­ция и закалка до HRC 58—59; шлифование (Ra = 0,63 - г - 2,5^ мкм)

/р = 0,22 . . .0,39/0,29; л =12

Виноградов [13]

Сталь 18Х2Н4МА, НВ 2200 Н/мм2; шлифование (Ra = = 0,63-s-2,5 мкм) -

/р = 0,35 . . .0,55/0,49; П = 6 J

140

Сталь 30, НВ 1740 Н/мм2; шлифование (Ra —1,25 мкм)

Сталь 30, НВ 1740 Н/мм2; шлифование (Ra = 1,25 мкм)

/р = 0,345; /р. у = 0,146; п = 5

Бобровников [8]

100

Сталь 30, НВ 1740 Н/мм®, шлифование (Ra 1,25 мкм)

Сталь 30, НВ 1740 Н/мма; шлифование (Ra = 1,25 мкм)

/р = 0,230; = 0,156; п = 5

80

Сталь 40, НВ 1920 Н/мм2; шлифование (Ra = 1,25 мкм)

Чугун СЧ 28—48, НВ 2120

Н/мм2

/р = 0,279; /р. у =0,139; ге = 5

Примечание. /окр — температура окружающей среды при испытаниях; п — число опытов.

Ta

Блица

D, MM

Материал, обработка

Коэффициент трения

Исследователь, источник

Втулки

Вала

18

Сталь 35, 40, НВ 2200 Н/мма; развертывание

Сталь 35, 40, ИВ 1380 Н/мм2; шлифование

Fp = 0,14 . . .0,40, /р. у = 0,065. . .0,16

Васильев [44]

60

Сталь (Ra = 5 мкм)

Сталь (Ra = 5 мкм)

/_ = 0,38 . . .0,45, .;=0,17. . .0,19

Марьяновский, Вагман [35]

Сталь (Ra = 1,25 мкм)

Сталь (Ra — 2,5 мкм)

= 0,28 . . .0,34, /р. у =0,15. . .0,17

140 100

Сталь 30, шлифование (Ra = 1,25 мкм)

/р = 0,370, /р. у = 0,158; П = 5

Бобровников [8-10]

/р = 0,290,.у = 0,168; П— 5

90

Сталь ОсВ сгв = 643 МПа; чистовая токарная обработка (Ra = 2 . . . 2,5 мкм)

/р = 0,314 . . .0,535/0,420 /р. у = 0,172. . .0,284/0,238; л = 6

80

Сталь 40, И В 1920 Н/мм»

Чугун СЧ 28—48, И В 2120 Н/мм2

/р = 0,209,.у = 0,103; П = 5

50

Сталь 50; нормализация, развертывание (Ra = = 1,1. . .1,8 мкм)

Сталь 50; точение (Ra = = 1,1. . . 1,8 мкм)

/р = 0,35, /р. у = 0,18; п = =5

Бобровников [£-10]

40

Сталь 40, НВ 1920 Н/мм2; шлифование (Ra= = 1,25 мкм)

Бронза БрАЖ9-4, НВ 1380 Н/мм2; шлифование (Ra = 1,25 мкм)

/р = 0,275,.у = 0,148; П = 5

50

Сталь 50; нормализация, шлифование (Ra = 1,25 мкм)

/кр = 0,235; л = 5

Повышению коэффициентов трения на осевой сдвиг более чем в 2 раза.

При сравнительных испытаниях натурных соедине­ний колесных пар прочность соединения при тепловой •сборке на осевой сдвиг была в 1,84—4,15 раза выше, •чем при механической. Результаты испытаний двух партий образцов (по 9 штук в каждой партии) D= =48 мм и D=58 мм, формируемых соответственно теп­ловым и механическим способами, показали (см. табл. 2.2, 2.4), что при одном и том же материале и единой технологии изготовления коэффициенты трения в соеди­нениях при тепловой сборке в среднем в 2,45 раза вы­ше, чем при механической.

Наглядная зависимость прочности соединений от >способа сборки продемонстрирована Г. А. Бобровнико - вым [8]. Результаты его опытов на образцах с различ­ными посадочными диаметрами, формируемых под прес­сом, с нагревом и с охлаждением помещены в табл. 2.2, 2.4, 2.5. При прочих равных условиях коэффициенты трения в тепловых посадках с сопрягаемыми стальными парами выше, чем в прессовых: в 2,3 раза на образцах

140 мм; в 2,1 раза при D100 мм и в 1,95 раза при £/=50 мм. Для соединений сталь 40 — чугун СЧ 28—48 D=80 мм указанное соотношение составляет 1,93. Б свою очередь, прочность посадок, формируемых с при­менением холода, в среднем на 10—15% выше тепловых при одних и тех же условиях опыта.

При термических способах сборки прочность соеди­нений на круговой сдвиг также возрастает. При тепло­вой сборке коэффициенты трения при круговом сдвиге по отношению к механической в среднем возрастают в 1,7 раза [1], в посадках с охлаждением — в 2 раза [8].

Причины отмеченной разницы в прочности соедине­ний, формируемых под прессом и термическими спосо­бами, выявлены в процессе металлографических иссле­дований зон контакта сопрягаемых поверхностей [1, 8]. При сборке под прессом происходит срез микронеровно­стей сопрягаемых поверхностей и взаимное внедрение более крупных неровностей, в результате образуется неравномерное прилегание поверхностей с наличием ■участков с зазорами и повышенной пластической дефор­мацией поверхностных слоев металла, зачастую сопро­вождаемой микротрещинами или отрывами микрочастиц

Ъ2 Металла. При тепловой сборке соединений характер­но плотное и равномерное прилегание сопрягаемых по­верхностей с отсутствием задиров и пластических деформаций в зонах контакта, что в сравнении с соеди­нениями, собираемыми механическим способом, суще­ственно повышает фактическую площадь контакта, сле­довательно, и их прочность.

В работе [35] высокая прочность соединений, со­бранных путем охлаждения вала, объясняется лишь сохранением исходного натяга. Действительные причи­ны этого явления вскрыты при металлографических исследованиях характера взаимодействия контактируе - мых поверхностей [8]. Установлено, что в процессе сборки с охлаждением в зоне контакта происходят фи­зико-механические процессы, обусловленные временным повышением механических свойств стали при низких температурах. В момент сборки микронеровности вала, обладая большой твердостью, внедряются во втулку, вызывая переформирование микропрофиля и увеличе­ние площади контакта. Разрушение такого соединения в отличие от соединения, собранного тепловым спосо­бом, требует дополнительных усилий для одновремен­ного среза микронеровностей вала.

Прочность соединений, осуществляемых с Примене­нием холода, заметно зависит от шероховатости охва­тываемой поверхности. Выбор оптимальных параметров шероховатости при распрессовке образцов рассмотрен в работе [36]. При сборке с охлаждением наибольшей прочностью на осевой сдвиг обладают соединения, у которых втулки шлифованы (Ra = 1,25 мкм), а валы имеют микронеровности Ra=2,5... 5 мкм, полученные путем обработки резцами, имеющими задний и вспомо­гательные углы в плане (p=qpi = 30°.

Разброс прочности «Единений при изменении пара­метра шероховатости в диапазоне ^?а = 0,16... 5 мкм до­стигает 60%.

СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ

ПРОЧНОСТЬ РАЗЪЕМНЫХ (КЛЕММОВЫХ) СОЕДИНЕНИЙ

Соединения, у которых охватываемая деталь представ­ляет собой сплошное (чаще цилиндрическое) тело, а охватывающая имеет разъем, называют клеммовыми. Их используют для передачи осевых сил и скручиваю­щих моментов силами сцепления соединяемых элемен­тов. …

Расчет прочности соединений при кручении с учетом жесткости стыка

При действии статических нагрузок критерием на­дежности соединения служит его запас прочности, определяемый по наибольшему усилию, которое может передать соединение из условия относительного смеще­ния сопрягаемых деталей. В этом случае, учитывая по­стоянный …

Прочность соединений при статических и динамических нагрузках

Давление в соединениях определяет их несущую спо­собность при статических и динамических нагрузках, прочность соединяемых деталей и параметры сборки и разборки соединений при нагнетании масла в зону контакта. Контактное давление для …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.